1、一、克勞修斯說(shuō)法不可能把熱量從低溫物體傳到高溫物體，而不產(chǎn)生其他變化。說(shuō)明熱量傳遞的方向性。制冷裝置：二、開(kāi)爾文說(shuō)法不可能從單一熱源吸取熱量，使之完全變?yōu)橛杏霉Γ划a(chǎn)生其他變化。說(shuō)明熱能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的方向性。理想氣體的定溫吸熱過(guò)程：三、熱過(guò)程的統(tǒng)一性反證：違返開(kāi)爾文說(shuō)法就違反了克勞修斯說(shuō)法。一、卡諾循環(huán)卡諾循環(huán)是兩熱源間的可逆循環(huán)，由定溫吸熱、絕熱膨脹、定溫放熱和絕熱壓縮四個(gè)過(guò)程。二、卡諾定理在溫度為 的高溫?zé)嵩春蜏囟葹?的低溫?zé)嵩撮g工作的一切可逆熱機(jī)，其熱效率都相等，與工質(zhì)性質(zhì)無(wú)關(guān)；在溫度為 的高溫?zé)嵩春蜏囟葹?的低溫?zé)嵩撮g工作的一切熱機(jī)循環(huán)，以卡諾循環(huán)的熱效率為最高。 1T2T1T2

2、T卡諾定理的證明：假設(shè)兩臺(tái)熱機(jī)A和B，它們?cè)跍囟葹?的高溫?zé)嵩春蜏囟葹?的低溫?zé)嵩撮g都按卡諾循環(huán)工作，其中A機(jī)工質(zhì)為理想氣體，B機(jī)的工質(zhì)為任意氣體。它們的熱效率分別為 和 。 設(shè) ，即1T2TCACBCACB11( )ABABwwaqq如果選擇兩臺(tái)可逆熱機(jī)的單位質(zhì)量?jī)艄ο嗟?，即則由(a)式，得由(b)式，得ABww 1212AABBqqqqb11ABqq22110BABAqqqq假設(shè)B機(jī)為制冷循環(huán)，則兩機(jī)聯(lián)合工作的凈效應(yīng)是從低溫?zé)嵩次鼰?，向高溫?zé)嵩捶艧?，而沒(méi)有其他變化。同理，可證 不成立。ABqq22ABqq11CACB第二部分的證明：設(shè)A機(jī)為不可逆循環(huán)，B機(jī)為可逆機(jī)。同理可證： 不成立。

3、三、影響熱效率的基本因素?zé)嵩吹臏囟群脱h(huán)的不可逆性。AB不可逆可逆一、熱力學(xué)溫標(biāo)A、B兩機(jī)聯(lián)合運(yùn)行的熱效率為C的熱效率為3,11c A BQQ 311c CQQ 根據(jù)卡諾定理： 所以引入普適函數(shù)：可得所以)()(CcBAc33QQ ),(12112)(ttfQQAc),(),(11212121ttttfQQ同理，可得因?yàn)樗钥傻茫?,(3232ttQQ),(31 31ttQQ),(),(3231323121ttttQQQQQQ),(),(),(323121tttttt2121TTQQ三、提高循環(huán)熱效率的基本途徑卡諾循環(huán)的熱效率為1、提高熱源的溫度和降低冷源的溫度2、減少不可逆因素 121211

4、TTQQc一、兩熱源間的循環(huán)由卡諾循環(huán)和卡諾定理，得即 取代數(shù)值，得221111tqTqT 1212TTqq2q02211TqTq二、無(wú)窮多個(gè)熱源間的任意循環(huán)微元卡諾循環(huán)無(wú)窮多個(gè)微元卡諾循環(huán)之和 02211iiiiTqdTqd012211iiiiiTqdTqd克勞修斯積分等式：0reTdq2.對(duì)不可逆循環(huán)可逆部分：不可逆部分：總效應(yīng)：02211iiiiTqdTqd02211iiiiTqdTqd0reTdq綜合：沿任意過(guò)程的克勞修斯積分值都不可能大于零。0reTdq例4-1 某熱機(jī)工質(zhì)先從 的熱源吸熱 ，再?gòu)?的熱源吸熱 ， 向 的熱源放熱 ，試判斷這一過(guò)程能否實(shí)現(xiàn)？是否為可逆循環(huán)？若令該循環(huán)為

5、制冷循環(huán)，能否從 的熱源吸熱 ，并向 的熱源放熱，再向 的熱源放熱 ？KT10001kgkJ150KT15001KT5002kgkJ360KT5002kgkJ360KT15001KT10001kgkJ150kgkJ450任意可逆過(guò)程的克勞修斯積分：1 2 11 22 10a babrereredqdqdqTTT1221breareTqdTqd進(jìn)一步有對(duì)任意可逆過(guò)程，只要過(guò)程的起點(diǎn)和終點(diǎn)相同，則克勞修斯積分值都是相等的。 熵的定義式：2121breareTqdTqd2112reTqdssreTqdsd二、沿不可逆過(guò)程的克勞修斯積分對(duì)不可逆循環(huán)1a2b1:沿不可逆過(guò)程的克勞修斯積分小于該過(guò)程熵的變

6、化量。21211210breairebaTqdTqdTqd2112aireTqdss三、熵流與熵產(chǎn)沿任何過(guò)程(可逆或不可逆)的克勞修斯積分稱為熵流。過(guò)程中，系統(tǒng)的熵的變化量與熵流之差稱為熵產(chǎn)。21TqdSffSSSSg)(12熵流是由系統(tǒng)與熱源的熱交換而得，可正可負(fù)；熵產(chǎn)總是大于或等于零(等于號(hào)適用于可逆過(guò)程)。 四、熵的性質(zhì)1熵是系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)，是尺度量，具有可加性。 2由熵的定義式，可知 ，為溫熵圖中12ba1的面積。21Tdsq3.熵產(chǎn)是過(guò)程不可逆性的度量。 例4-2 在壓力為0.1013MPa時(shí)，用500K的恒溫器把1kg、 的水加熱成 的水蒸汽，需要熱量 ，試求這一過(guò)程中工質(zhì)的比熵流，比熵的變化量和比熵產(chǎn)的數(shù)值。 0100 C0100 CkgkJ2257例4-3 在壓力為0.1013MPa時(shí)，用外界的功源通過(guò)撐拌器的磨擦把1kg、 的水加熱成 的水蒸汽，需要功量 ，試求這一過(guò)程中工質(zhì)的比熵流、比熵的變化量和比熵產(chǎn)的數(shù)值。C0100C0100kgkJ2257一、推導(dǎo)熵增原理將 應(yīng)用于孤立系統(tǒng)，因可得二、推論1.熵增加量是衡量不可逆性的尺度。TdQdS 0dQ0isodS2. 表明過(guò)程是不可逆的， 表明過(guò)程是可逆的， 表明過(guò)程是不可實(shí)現(xiàn)的。3.孤立系統(tǒng)的平衡條件：孤立系統(tǒng)的熵增加到最大值，不再增加時(shí)，即達(dá)