熵熵增加原理知识.ppt

,可逆卡诺机,一 熵,如何判断孤立系统中过程进行的方向？,1 熵概念的引入,1,结论：可逆卡诺循环中，热温比总和为零.,任意的可逆循环可视为由许多可逆卡诺循环所组成.,2,一微小可逆卡诺循环,对所有微小循环求和,时，则,结论:对任一可逆循环过程，热温比之和为零.,3,2 熵是态函数,可逆过程,A,B,C,D,可逆过程,4,在可逆过程中，系统从状态A变化到状态B，其热温比的积分只决定于初末状态而与过程无关.可知热温比的积分是一态函数的增量，此态函数称为熵(符号为S）.,热力学系统从初态 A 变化到末态 B，系统熵的增量等于初态 A 和末态 B 之间任意一可逆过程热温比（）的积分.,5,无限小可逆过程,熵的单位,可逆过程,6,二 熵变的计算,（1）熵是态函数，与过程无关.因此,可在两平衡态之间假设任一可逆过程，从而可计算熵变.,（2）当系统分为几个部分时，各部分的熵变之和等于系统的熵变.,7,例1 计算不同温度液体混合后的熵变.质量为0.30 kg、温度为 的水，与质量为 0.70 kg、温度为 的水混合后，最后达到平衡状态.试求水的熵变.设整个系统与外界间无能量传递.,解 系统为孤立系统，混合是不可逆的等压过程.为计算熵变，可假设一可逆等压混合过程.,8,设平衡时水温为，水的定压比热容为,由能量守恒得,9,各部分热水的熵变,10,例2 求热传导中的熵变.,设在微小时间 内，从 A 传到 B 的热量为.,11,同样，此孤立系统中不可逆过程熵亦是增加的.,12,三 熵增加原理：孤立系统中的熵永不减少.,孤立系统不可逆过程,孤立系统可逆过程,孤立系统中的可逆过程，其熵不变；孤立系统中的不可逆过程，其熵要增加.,13,熵增加原理成立的条件:孤立系统或绝热过程.,熵增加原理的应用：给出自发过程进行方向的判据.,14,热力学第二定律亦可表述为：一切自发过程总是向着熵增加的方向进行.,四 熵增加原理与热力学第二定律,15,证明 理想气体绝热自由膨胀过程是不可逆的.,16,在态1和态2之间假设一可逆等温膨胀过程,不可逆,17,13-4 理想气体的等温过程和绝热过程,选择进入下一节：,13-6 热力学第二定律的表述 卡诺定理,13-7 熵 熵增加原理,13-8 热力学第二定律的统计意义,13-5 循环过程 卡诺循环,本章目录,END,18,