第五章熱力學(xué)基礎(chǔ)第1頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三當熱力學(xué)系統(tǒng)在外界影響下，從一個狀態(tài)到另一個狀態(tài)的變化過程，稱為熱力學(xué)過程，簡稱過程。熱力學(xué)過程非靜態(tài)過程準靜態(tài)過程一、準靜態(tài)過程例：推進活塞壓縮汽缸內(nèi)的氣體時，氣體的體積，密度，溫度或壓強都將變化，在過程中的任意時刻，氣體各部分的密度，壓強，溫度都不完全相同。第2頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三p－V圖上，一點代表一個平衡態(tài)，一條連續(xù)曲線代表一個準靜態(tài)過程。這條曲線的方程稱為過程方程，準靜態(tài)過程是一種理想的極限。準靜態(tài)過程：系統(tǒng)從一平衡態(tài)到另一平衡態(tài)，如果過程中所有中間態(tài)都無限接近于一個平衡態(tài)的過程。非靜態(tài)過程：系統(tǒng)從一平衡態(tài)到另一平衡態(tài)，過程中所有中間態(tài)為非平衡態(tài)的過程。第3頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三二.內(nèi)能、功和熱量熱力系的內(nèi)能：所有分子熱運動的動能和分子間勢能的總和，理想氣體系統(tǒng)的內(nèi)能是狀態(tài)量,是熱力系狀態(tài)的單值函數(shù)。內(nèi)能的改變只決定于初、末狀態(tài)而與所經(jīng)歷的過程無關(guān)。理想氣體的內(nèi)能就是理想氣體的熱能.第4頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三準靜態(tài)過程的功當活塞移動微小位移dx時，系統(tǒng)對外界所作的元功為：系統(tǒng)體積由V1變?yōu)閂2，系統(tǒng)對外界作總功為：1、體積功的計算系統(tǒng)對外作正功；系統(tǒng)對外作負功；系統(tǒng)不作功。第5頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三

比較a,b下的面積可知，功的數(shù)值不僅與初態(tài)和末態(tài)有關(guān)，而且還依賴于所經(jīng)歷的中間狀態(tài)，功與過程的路徑有關(guān)?！κ沁^程量由積分意義可知，功的大小等于P—V圖上過程曲線p(V)下的面積。2、體積功的圖示第6頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三熱量:在熱傳遞過程中,系統(tǒng)吸收或放出能量的多少

熱量是過程量熱量是系統(tǒng)與外界熱能轉(zhuǎn)換的量度。Cm(摩爾熱容)：1mol物質(zhì)升高dT所吸收的熱量摩爾熱容摩爾物質(zhì)吸收的熱量摩爾熱容Cm和熱量Q均為過程量第7頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三定壓摩爾熱容定容摩爾熱容第8頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三三、熱力學(xué)第一定律某一過程，系統(tǒng)從外界吸熱Q，對外界做功W，系統(tǒng)內(nèi)能從初始態(tài)E1變?yōu)镋2，則由能量守恒：Q>0，系統(tǒng)吸收熱量；Q<0,系統(tǒng)放出熱量；W>0,系統(tǒng)對外作正功；W<0,系統(tǒng)對外作負功；E>0,系統(tǒng)內(nèi)能增加，E<0,系統(tǒng)內(nèi)能減少。規(guī)定熱力學(xué)第一定律的普遍形式第9頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三對無限小過程對于準靜態(tài)過程，如果系統(tǒng)對外作功是通過體積的變化來實現(xiàn)的，則熱力學(xué)第一定律另一表述：

制造第一類永動機(能對外不斷自動作功而不需要消耗任何燃料、也不需要提供其他能量的機器)是不可能的。熱力學(xué)第一定律的普遍形式第10頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三5-2熱力學(xué)第一定律對理想氣體的應(yīng)用1.等容過程V=恒量，dV=0，dW=pdV=0，T2T1pV0ab則定容摩爾熱容為一、四個基本過程第11頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三2.等壓過程p=恒量12p21OVVV等壓過程中系統(tǒng)吸收的熱量一部分用來增加系統(tǒng)的內(nèi)能，一部分用來對外做功。第12頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三邁耶公式絕熱系數(shù)在等壓過程，溫度升高1度時，1mol理想氣體多吸收8.31J的熱量，用來轉(zhuǎn)換為膨脹時對外做功。定壓摩爾熱容為第13頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三3.等溫過程T=恒量，dT=0，dE=0。pVp1p2III..OV2V1等溫過程中系統(tǒng)吸收的熱量全部轉(zhuǎn)化為對外做功，系統(tǒng)內(nèi)能保持不變。第14頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三4.絕熱過程絕熱過程：系統(tǒng)不與外界交換熱量的過程。絕熱過程中系統(tǒng)對外做功全部是以系統(tǒng)內(nèi)能減少為代價的。第15頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三由熱力學(xué)第一定律和理想氣體狀態(tài)方程，可得絕熱方程氣體絕熱自由膨脹氣體真空Q=0，W=0，△E=0(絕熱方程的泊松方程）第16頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三絕熱線與等溫線比較膨脹相同的體積絕熱比等溫壓強下降得快絕熱線等溫線等溫絕熱絕熱線比等溫線更陡。第17頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三例:1mol單原子理想氣體,由狀態(tài)a(p1,V1)先等壓加熱至體積增大一倍，再等容加熱至壓力增大一倍，最后再經(jīng)絕熱膨脹，使其溫度降至初始溫度。如圖，試求：（1）狀態(tài)d的體積Vd；（2）整個過程對外所作的功;（3）整個過程吸收的熱量。解：（1）根據(jù)題意又根據(jù)物態(tài)方程oVp2p1p1V12V1abcd第18頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三再根據(jù)絕熱方程（2）先求各分過程的功oVp2p1p1V12V1abcd第19頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三（3）計算整個過程吸收的總熱量有兩種方法方法一：根據(jù)整個過程吸收的總熱量等于各分過程吸收熱量的和。oVp2p1p1V12V1abcd第20頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三方法二：對abcd整個過程應(yīng)用熱力學(xué)第一定律：oVp2P1P1V12V1abcd第21頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三物質(zhì)系統(tǒng)經(jīng)歷一系列變化后又回到初始狀態(tài)的整個過程叫循環(huán)過程，簡稱循環(huán)。循環(huán)工作的物質(zhì)稱為工作物質(zhì)，簡稱工質(zhì)。循環(huán)過程的特點：E=0若循環(huán)的每一階段都是準靜態(tài)過程，則此循環(huán)可用p-V

圖上的一條閉合曲線表示。pVabcd沿順時針方向進行的循環(huán)稱為正循環(huán)。沿反時針方向進行的循環(huán)稱為逆循環(huán)。二、循環(huán)過程(Cyclicalprocess)

1.循環(huán)過程的特點第22頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三正循環(huán)工質(zhì)在整個循環(huán)過程中對外作的凈功W等于曲線所包圍的面積。整個循環(huán)過程工質(zhì)從外界吸收熱量的總和為Q1放給外界的熱量總和為Q2正循環(huán)過程是將吸收的熱量中的一部分Q凈轉(zhuǎn)化為有用功，另一部分Q2放回給外界W第23頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三正循環(huán)過程對應(yīng)熱機，逆循環(huán)過程對應(yīng)致冷機。A-高溫?zé)嵩碆-鍋爐C-泵D-氣缸E-低溫?zé)嵩凑羝麢C第24頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三工作過程：水在鍋爐內(nèi)加熱，產(chǎn)生高溫高壓氣體（吸熱過程），進入氣缸;推動活塞對外作功（內(nèi)能減少），之后進入冷凝器（向低溫?zé)嵩捶艧幔?，爾后通過泵將水壓入鍋爐，進入第二循環(huán)…...。第25頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三實用上，用效率表示熱機的效能以表示熱機:通過工質(zhì)使熱量不斷轉(zhuǎn)換為功的機器。2.熱機效率熱機效率：(efficiency)W第26頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三3.致冷系數(shù)致冷系數(shù)工質(zhì)把從低溫?zé)嵩次盏臒崃亢屯饨鐚λ鞯墓σ詿崃康男问絺鹘o高溫?zé)嵩?，其結(jié)果可使低溫?zé)嵩吹臏囟雀?，達到制冷的目的。吸熱越多，外界作功越少，表明制冷機效能越好。第27頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三第28頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三4.卡諾循環(huán)由兩個等溫過程和兩個絕熱過程所組成的循環(huán)稱之為卡諾循環(huán)。高溫?zé)嵩碩1低溫?zé)嵩碩2工質(zhì)第29頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三12：與溫度為T1的高溫?zé)嵩唇佑|，T1不變，體積由V1膨脹到V2，從熱源吸收熱量為:23：絕熱膨脹，體積由V2變到V3，吸熱為零。34：與溫度為T2的低溫?zé)嵩唇佑|,T2不變，體積由V3壓縮到V4，從熱源放熱為:41：絕熱壓縮，體積由V4變到V1，吸熱為零。第30頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三對絕熱線23和41：第31頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三說明：（1）完成一次卡諾循環(huán)必須有溫度一定的高溫和低溫?zé)嵩矗?）卡諾循環(huán)的效率只與兩個熱源溫度有關(guān)（3）卡諾循環(huán)效率總小于1（4）在相同高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩粗g的工作的一切熱機中，卡諾循環(huán)的效率最高。第32頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三卡諾制冷機逆向卡諾循環(huán)反映了制冷機的工作原理，其能流圖如圖所示。工質(zhì)把從低溫?zé)嵩次盏臒崃縌2和外界對它所作的功W以熱量的形式傳給高溫?zé)嵩碤1.高溫?zé)嵩碩1低溫?zé)嵩碩2工質(zhì)第33頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三致冷系數(shù)第34頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三例

1mol氧氣作如圖所示的循環(huán).求循環(huán)效率.解:QpVpV000等溫abc02VQQcaabbc第35頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三C--毛細節(jié)流閥

B--冷凝器

D--冷庫

E--壓縮機5.實際熱機和制冷機電冰箱冷卻水冷庫蒸發(fā)器第36頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三電動壓縮泵將致冷劑（氟里昂）壓縮成高溫高壓氣體，送至冷凝器，向空氣（高溫?zé)嵩矗┲蟹艧帷＝?jīng)過毛細管減壓膨脹，進入蒸發(fā)器吸收冰箱（低溫?zé)嵩矗┑臒崃?，，之后變?yōu)榈蛪簹怏w再一次循環(huán)…….。原理：第37頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三內(nèi)燃機奧托循環(huán):汽油機和煤氣機的理想熱力循環(huán)。它是19世紀德國工程師N.A.奧托提出的,因而得名。圖1為奧托循環(huán)在壓-容(p-V)圖和溫-熵(T-S)圖上的表示。它是由絕熱壓縮過程1-2、定容加熱過程2-3、絕熱膨脹過程3-4和定容放熱過程4-1所組成的可逆循環(huán)。第38頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三奧托循環(huán)工質(zhì)為燃料與空氣的混合物，利用燃料的燃燒熱產(chǎn)生巨大壓力而作功。η僅與壓縮比

和比熱容比γ（取決于工質(zhì)的性質(zhì)）有關(guān)。ε越高，η也越高,但實際上ε受可燃氣體混合物爆震特性的限制，而且隨著ε的提高，它對η的影響越來越小，所以ε值不能取得過高，一般在6～10之間。此外，γ越大，η也越高第39頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三一、可逆過程和不可逆過程可逆過程:在系統(tǒng)狀態(tài)變化過程中,如果逆過程能重復(fù)正過程的每一狀態(tài),而不引起其他變化.不可逆過程:在不引起其他變化的條件下,不能使逆過程重復(fù)正過程的每一狀態(tài),或者雖然重復(fù)但必然會引起其他變化.注意：不可逆過程不是不能逆向進行，而是說當過程逆向進行時，逆過程在外界留下的痕跡不能將原來正過程的痕跡完全消除。5-3熱力學(xué)第二定律例如不計阻力的單擺運動可逆過程。第40頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三(1)功熱轉(zhuǎn)換功變熱是自動地進行的。

功熱轉(zhuǎn)換的過程是有方向性的。(2)熱傳導(dǎo)熱量是自動地從高溫物體傳到低溫物體。

熱傳遞過程是有方向性的。(3)氣體的絕熱自由膨脹氣體自動地向真空膨脹。

氣體自由膨脹過程是有方向性的。一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的實際過程都是不可逆的?？赡孢^程是理想化的過程。第41頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三開爾文表述不可能制成一種循環(huán)動作的熱機，它只從單一熱源吸取熱量，并使之完全變成有用的功而不引起其他變化。另一表述：第二類永動機（從單一熱源吸熱并全部變?yōu)楣Φ臒釞C）是不可能實現(xiàn)的。二、熱力學(xué)第二定律1.熱力學(xué)的二定律的表述第42頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三

克勞修斯表述熱量不可能自動地從低溫物體傳到高溫物體。2.兩種表述的一致性高溫?zé)嵩碩1低溫?zé)嵩碩2高溫?zé)嵩碩1低溫?zé)嵩碩2違背開爾文表述，就違背了克勞修斯表述第43頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三高溫?zé)嵩碩1低溫?zé)嵩碩2高溫?zé)嵩碩1低溫?zé)嵩碩2總之熱二律的實質(zhì)是表明一切自發(fā)過程都是不可逆的。它是說明熱力學(xué)過程的方向、條件和限制的。違背克勞修斯表述，就違背了開爾文表述第44頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三不可逆過程的初態(tài)和終態(tài)存在怎樣的差別?假設(shè)A中裝有a、b、c、d4個分子（用四種顏色標記）。開始時，4個分子都在A部，抽出隔板后分子將向B部擴散并在整個容器內(nèi)無規(guī)則運動。3.熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計意義第45頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三分布（宏觀態(tài)）詳細分布（微觀態(tài)）A4B0（宏觀態(tài)）

微觀態(tài)數(shù)

1

A3B1（宏觀態(tài)）微觀態(tài)數(shù)4A2B2（宏觀態(tài)）微觀態(tài)數(shù)

6第46頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三分布（宏觀態(tài)）詳細分布（微觀態(tài)）A1B3（宏觀態(tài)）微觀態(tài)數(shù)

4A0B4（宏觀態(tài)）微觀態(tài)數(shù)

1從圖知,4個粒子的分布情況,總共有16=24個微觀態(tài)。A4B0和A0B4,微觀態(tài)各為1，幾率各為1/16;A3B1和A1B3,微觀態(tài)各為4，幾率各為4/16，A2B2，微觀態(tài)為6，幾率最大為6/16。第47頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三

若系統(tǒng)分子數(shù)為N，則總微觀態(tài)數(shù)為2N，N個分子自動退回A室的幾率為1/2N。1mol氣體的分子自由膨脹后，所有分子退回到A室的幾率為而分子處于均勻分布的宏觀態(tài)，相應(yīng)的微觀態(tài)出現(xiàn)的幾率最大，實際觀測到的可能性或幾率最大。對于1023個分子組成的宏觀系統(tǒng)來說，均勻分布和趨于均勻分布的微觀態(tài)數(shù)與微觀狀態(tài)總數(shù)相比，此比值幾乎或?qū)嶋H上為100%。意味著此事件觀察不到。第48頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三平衡態(tài)對應(yīng)于一定宏觀條件下W最大的狀態(tài)。因此，實際觀測到的總是均勻分布這種宏觀態(tài)。即系統(tǒng)最后所達到的平衡態(tài)。熱力學(xué)概率(熱力學(xué)幾率)probabilityofthermodynamics宏觀態(tài)所對應(yīng)的微觀態(tài)數(shù)，用W表示。第49頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三氣體自由膨脹實質(zhì)是反映分子總是從有序運動狀態(tài)向無序的、大量的、雜亂的微觀狀態(tài)數(shù)很大的方向進行。而反過程的幾率很小、很小。熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計意義:自然界實際過程實質(zhì)上是由包含微觀態(tài)少的宏觀態(tài)(初態(tài))向包含微觀態(tài)多的宏觀態(tài)(終態(tài))進行,或者說由幾率小的宏觀態(tài)向幾率大的宏觀態(tài)進行.“自然界的一切過程都是向著微觀狀態(tài)數(shù)大的方向進行的”。---玻耳茲曼----第50頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三2）在相同的高低溫?zé)嵩粗g工作的一切不可逆熱機的效率，不可能高于可逆機。即：1）在相同高溫?zé)嵩矗═1）和低溫?zé)嵩矗═2）之間工作的一切可逆熱機，不論用什么工作物質(zhì)，其效率都相等。即三、Cornot定理（1824）卡諾循環(huán)是理想的可逆循環(huán)，實際熱機效率極限由卡諾定理決定第51頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三引入態(tài)函數(shù)熵熵的微觀意義是系統(tǒng)內(nèi)分子熱運動無序性的量度熵具有可加性玻耳茲曼熵系統(tǒng)熵值越大、系統(tǒng)越加無序，越加混亂，平衡態(tài)對應(yīng)的是最無序、最混亂的狀態(tài)。5-4熵及熵增加原理一、玻耳茲曼熵(統(tǒng)計熵)熱力學(xué)系統(tǒng)自發(fā)地由初態(tài)到末態(tài)，初態(tài)和末態(tài)的差異，通過另一個態(tài)函數(shù)——熵來描述K為比例系數(shù)，W為熱力學(xué)概率第52頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三

熵變（熵增）S只取決于初、終態(tài)的熵值，而與所經(jīng)歷的過程無關(guān)。一孤立系統(tǒng)經(jīng)歷不可逆過程

，孤立系統(tǒng)內(nèi)不論進行什么過程，系統(tǒng)的熵不會減少，即熵增加原理。二、熵增加原理經(jīng)歷可逆過程，則W2=W1，S=0第53頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三這說明在孤立系統(tǒng)中發(fā)生不可逆過程引起了整個系統(tǒng)熵的增加。

熵增加原理：在孤立系統(tǒng)中發(fā)生的任何不可逆過程，都將導(dǎo)致整個系統(tǒng)熵的增加?；蛘哒f，在孤立系統(tǒng)發(fā)生的自然過程，總是沿著熵增加的方向進行。熵增加原理指出了實際過程進行的方向，所以它是熱力學(xué)第二定律的另一種表達方式。第54頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三二、克勞修斯熵(熱力學(xué)熵)卡諾定理表達式上式便有若規(guī)定工質(zhì)吸熱為正,放熱為負,則第55頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三PV對任意可逆循環(huán)對于任意一個可逆循環(huán)可以看作為由無數(shù)個卡諾循環(huán)組成，相鄰兩個卡諾循環(huán)的絕熱過程曲線重合，方向相反，互相抵消。當卡諾循環(huán)數(shù)無限增加時，鋸齒形過程曲線無限接近于用綠色線表示的可逆循環(huán)。第56頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三任一可逆循環(huán)，用一系列微小可逆卡諾循環(huán)代替。每一可逆卡諾循環(huán)都有：△Qi1△Qi2Ti1Ti2對任意可逆循環(huán)PV絕熱線等溫線第57頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三所有可逆卡諾循環(huán)加一起：分割無限?。嚎藙谛匏沟仁綄θ我獠豢赡嫜h(huán)：克勞修斯不等式注意：可逆卡諾循環(huán)取等號，不可逆卡諾循環(huán)取小于號第58頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三任意兩點A和B，連兩條路徑1

和

2系統(tǒng)的始末狀態(tài)，而與過程無關(guān)。于是可以引入一個只決定于系統(tǒng)狀態(tài)的態(tài)函數(shù)熵S

此式表明，對于一個可逆過程只決定于第59頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三定義狀態(tài)函數(shù)S，熵終態(tài)及初態(tài)系統(tǒng)的熵對于微小過程注意是與過程有關(guān)的，但小量是真正的微分克勞修斯熵克勞修斯熵可以嚴格證明：對于任一微小的不可逆過程第60頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三對于一個絕熱系統(tǒng)或孤立系統(tǒng)，則有：可逆的絕熱過程熵變?yōu)榱?，絕熱線又稱等熵線。第61頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三根據(jù)熱力學(xué)第一定律這是綜合了熱力學(xué)第一、第二定律的熱力學(xué)基本關(guān)系式。第62頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三在理解熵的概念及熵增原理時要注意以下幾點：

1.熵是態(tài)函數(shù)。熵變和過程無關(guān)，它只決定于系統(tǒng)的始末狀態(tài)。2.對于非絕熱或非孤立系統(tǒng)，熵有可能增加，也有可能減少。第63頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三四、克勞修斯熵與玻耳茲曼熵的等價關(guān)系給出某平衡態(tài)熵的絕對值只給出了從一個平衡態(tài)到另一個平衡態(tài)的過程中熵的變化對非平衡態(tài)也有意義玻耳茲曼熵更有意義只對系統(tǒng)的平衡態(tài)有意義是系統(tǒng)平衡態(tài)的函數(shù)克勞修斯熵玻耳茲曼熵第64頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三證明克勞修斯熵與玻耳茲曼熵的等價關(guān)系設(shè)有理想氣體，自由膨脹（V2,T）從(V1,T)不可逆過程氣體的玻耳茲曼熵變膨脹前后熱力學(xué)概率之比為分子在體積V內(nèi)的位置分布的熱力學(xué)概率W因此,氣體的玻耳茲曼熵變第65頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三由于熵是態(tài)函數(shù)，可用等溫可逆過程計算過程熵變。氣體的克勞修斯熵變因此,氣體的玻耳茲曼熵變兩者計算結(jié)果相同第66頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三五、熵的計算為了正確計算熵變，必須注意以下幾點：1.對于可逆過程熵變可用下式進行計算2.如果過程是不可逆的不能直接應(yīng)用上式。由于熵是一個態(tài)函數(shù)，熵變和過程無關(guān)，可以設(shè)計一個始末狀態(tài)相同的可逆過程來代替，然后再應(yīng)用上式進行熵變的計算。第67頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三例：一乒乓球癟（biě）了（并不漏氣），放在熱水中浸泡，它重新鼓起來，是否是一個“從單一熱源吸熱的系統(tǒng)對外做功的過程”，這違反熱力學(xué)第二定律嗎？據(jù)Q=△E+A,球內(nèi)氣體的溫度變了，內(nèi)能也變了例：在P=1.0atm，T=273.15K條件下，冰的融解熱為h=334(kJ,k-1)，試求:1kg冰融成水的熵變。解：設(shè)想系統(tǒng)與273.15K的恒溫?zé)嵩聪嘟佑|而進行等溫可逆吸熱過程第68頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三任選取一可逆過程,系統(tǒng)從初態(tài)()到末態(tài)沿此過程積分:解:由熱一律:由求理想氣體從狀態(tài)()至()狀態(tài)的熵變.第69頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三第70頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三六、能量的退降如圖當A物體下降dh時，水溫由T----T+dT，這個過程中重力勢能W=Mgdh全部變成水的內(nèi)能。要利用這一能量只能利用熱機。若周圍溫度為T0則這部分能量能對外作功的最大值為：能作的功少了，一部分能量放入到低溫?zé)釒?。再也不能被利用了。這部分不能被利用的能量稱為退化的能量。MAT+dTm第71頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三比熱退化的能量以重物及水為孤立系統(tǒng)，其熵變：對外能作的最大的功值即系統(tǒng)中有部分內(nèi)能喪失了做功的能力由能量守恒第72頁，共80頁，2023年，2月20日，星期三1）退化的能量是與熵成正比的；

熵增是能量退化的量度3）每利用一份能量，就會得到一定的懲罰---把一部分本來可以利用的能量變?yōu)橥嘶哪芰?；可以證明：退化的能量實際上就是環(huán)境污染的代名詞。節(jié)約能源就是保護環(huán)境。而保護環(huán)境就是保護人類的生存條件，非同小可