《大学物理下教学课件》热力学.ppt

7 循环过程 卡诺循环,循环过程,物质系统经历一系列的变化过程，又回到初始状态，这样的周而复始的变化过程。,经历一个循环，回到初始状态时，内能没有改变。,热机：利用工作物继续不断地把热转换为功。,致冷机：运行方向与热机中工作物的循环过程相反。,由两个平衡的等温过程和两个平衡的绝热过程组成。,卡诺循环,1824 年法国的年青工程师卡诺，对热机的最大可能效率问题进行理论研究时提出。,A B 等温膨胀 B C 绝热膨胀 C D 等温压缩 D A 绝热压缩,A B 等温膨胀吸热,C D 等温压缩放热,效率,B C 绝热膨胀,D A 绝热压缩,效率只与两个热源的温度有关，两热源的温差越大，效率越大。,致冷系数,例 1 1 mol 氦气经过如图所示的循环过程，其中,求12、23、34、41各过程中气体吸收的热量和热机的效率.,解,例2、有2.5mol的双原子理想气体，做如图的循环（ca为等温过程）。求：各过程中的热量、内能改变和所做的功以及循环的效率。已知：,解：,开尔文叙述：不可能制成一种循环动作的热机，只从一个热源吸取热量，使之全部变为有用的功，而其他物体不发生任何变化。,两种表述,8 热力学第二定律,克劳修斯叙述：热量不可能自动地从低温物体传向高温物体。,说明自然宏观过程进行的方向的规律。,平衡的膨胀过程是可逆的。,如果一个过程反向变化时，周围一切都各自回复原状，此过程是可逆过程。,可逆过程与不可逆过程,如对于某一过程，无论怎样都不能使物体和外界恢复到原来状态而不引起其它变化，此过程就是不可逆过程。,过程的可逆与否和系统所经历的中间状态是否平衡密切相关。,热量传递,热功转换,热力学第二定律的微观意义,自然过程总是沿着使大量分子的运动从有序状态向无序状态的方向进行。,自然过程总是沿着使大量分子的运动向更加无序的方向进行。,一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。,