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1、第第 九九 章章热力学基础热力学基础 常英立常英立2010.3热热学学：研研究究与与温温度度有有关关的的物物理理性性质质及及其其变变化化过过程程的的物物理理学分支。学分支。热热学学分分为为分分子子物物理理学学和和热热力力学学。气气体体动动理理论论是是分分子子物物理理学中的最重要的内容学中的最重要的内容。分分子子物物理理学学的的研研究究方方法法是是：从从物物质质的的微微观观结结构构出出发发，用用统计统计的方法研究的方法研究微观量微观量与与宏观量宏观量之间的关系。之间的关系。热力学热力学是从能量守恒及转化角度研究热运动的宏观规律，是从能量守恒及转化角度研究热运动的宏观规律，不涉及物质的微观结构，用
2、不涉及物质的微观结构，用逻辑推理逻辑推理的方法，研究物体宏的方法，研究物体宏观性质及过程进行的方向及限度等问题观性质及过程进行的方向及限度等问题。物质运动形态具有多样性物质运动形态具有多样性:机械运动、机械运动、电磁运动、热运动电磁运动、热运动 引言引言热力学研究物质热运动基本规律，它从能量守恒及转化观点出发，采用逻辑推理的方法，分析在物质状态变化过程中有关热功转换的关系及条件。第九章第九章 热力学基础热力学基础9 91 1 理想气体的状态方程理想气体的状态方程9 92 2 内能内能 功功 热量热量9 93 3 热力学第一定律热力学第一定律 9 94 4 热力学第一定律对理想气体的应用热力学第
3、一定律对理想气体的应用9 95 5 理想气体等温过程与绝热过程理想气体等温过程与绝热过程 9 96 6 循环过程循环过程9 97 7 热力学第二定律热力学第二定律9 98 8 可逆过程和不可逆过程可逆过程和不可逆过程9 99 9 卡诺循环卡诺循环 卡诺定理卡诺定理 991 1 气体的状态参量及理想气体状态方程气体的状态参量及理想气体状态方程 一、一一 气体的状态参量气体的状态参量1 1 体积体积VSISI制中的单位：制中的单位：m3 3。与其他单位的换算：与其他单位的换算：2 2 压强压强p压压强强：垂垂直直作作用用于于器器壁壁单单位位面面积积上上的的力力。压压强强由由大大量量分分子与器壁碰撞
4、而产生。子与器壁碰撞而产生。SI制中的单位：帕（制中的单位：帕（pa）。）。3 3 温度温度T T温度是物体冷热程度的量度。温度是物体冷热程度的量度。热力学温标与摄氏温标的换算：热力学温标与摄氏温标的换算：二、平衡态和平衡过程二、平衡态和平衡过程1 1 平衡态平衡态在在不不受受外外界界影影响响的的条条件件下下，系系统统的的宏宏观观性性质质不不随随时时间间变变化化的的状状态称平衡态。态称平衡态。说明：（1 1）“不受外界影响不受外界影响”指系统与外界没有能量和物质的交换。指系统与外界没有能量和物质的交换。（2 2）平平衡衡态态时时，系系统统宏宏观观性性质质不不随随时时间间变变化化，但但从从微微观
5、观看看，平平衡衡态态是是最最混混乱乱的的 状态。状态。（3 3）平衡态是理想状态。气体的一个平衡态可在）平衡态是理想状态。气体的一个平衡态可在p-V图上的一个点表示。图上的一个点表示。2 2 平衡过程平衡过程平平衡衡过过程程：过过程程进进行行中中的的每每一一时时刻刻，系系统统都都处处于于平平衡衡态态的的过过程程。又称准静态过程。又称准静态过程。平衡过程是理想过程。平衡过程是理想过程。三、理想气体状态方程理想气体状态方程 理想气体的定义：严格遵守气体三大定律和阿佛伽德罗定律的气体。理想气体的定义：严格遵守气体三大定律和阿佛伽德罗定律的气体。讨论：讨论：（1 1）方程适用条件：理想气体，平衡态。）
6、方程适用条件：理想气体，平衡态。（2 2）R：普适气体衡量。普适气体衡量。SI制中，制中，k：玻耳兹曼常数玻耳兹曼常数。SI制中制中（3 3）由状态方程可推出气体三大定律。）由状态方程可推出气体三大定律。（9-1a）（9-1b）92 内能 功 热量 一、内能、过程、热量一、内能、过程、热量内能、功、热量是热力学中最基本的三个概念。内能、功、热量是热力学中最基本的三个概念。内能：内能：组成系统的所有分子的各种运动形式的组成系统的所有分子的各种运动形式的动能和势能的总和。动能和势能的总和。内能是状态量。任何热力学系统在不同的状内能是状态量。任何热力学系统在不同的状态变化过程中，只要始末两状态确定，
7、则过程态变化过程中，只要始末两状态确定，则过程中内能的变化量也确定不变，与何种过程无关。中内能的变化量也确定不变，与何种过程无关。系统内能的增量只与系统的初态和末系统内能的增量只与系统的初态和末态有关，与系统所经历的过程无关态有关，与系统所经历的过程无关.*2AB1*2AB1*功功（过程量）（过程量）功是能量传递和转换的量度，它引起功是能量传递和转换的量度，它引起系统热运动状态的变化系统热运动状态的变化.宏观运动能量宏观运动能量热运动能量热运动能量 通过传热方式传递能量的量度，系统通过传热方式传递能量的量度，系统和外界之间存在温差而发生的能量传递和外界之间存在温差而发生的能量传递.热热 量量（
8、过程量过程量）（1）都是过程量：与都是过程量：与过程有关；过程有关；（2）等效性：改变系统热运动状态作用相同；等效性：改变系统热运动状态作用相同；宏观运动宏观运动分子热运动分子热运动功功分子热运动分子热运动分子热运动分子热运动热量热量（3）功与热量的物理本质不同功与热量的物理本质不同.功与热量的异同功与热量的异同93 热力学第一定律 能量转化和守恒定律：自然界一切物质能量转化和守恒定律：自然界一切物质都具有能量，能量有各种不同形式，并能都具有能量，能量有各种不同形式，并能互相转化和传递，在转化和传递中能量的互相转化和传递，在转化和传递中能量的数值不变。数值不变。热力学第一定律是能量转化和守恒定
9、律热力学第一定律是能量转化和守恒定律在一切涉及热现象的宏观过程中的具体表在一切涉及热现象的宏观过程中的具体表述形式。述形式。一一 热力学第一定律热力学第一定律 系统系统从外界吸收的热量，一部分从外界吸收的热量，一部分使系统的内能增加，另一部分使系使系统的内能增加，另一部分使系统对外界做功统对外界做功.12*+系统吸热系统吸热系统放热系统放热内能增加内能增加内能减少内能减少系统对外界做功系统对外界做功外界对系统做功外界对系统做功第一定律的符号规定第一定律的符号规定成立条件：初终两态是平衡态。成立条件：初终两态是平衡态。平衡态：在不受外界影响的条件下，系统的性质不随时间变化而变化平衡态：在不受外界
10、影响的条件下，系统的性质不随时间变化而变化（1）能量转换和守恒定律能量转换和守恒定律.第一类永动机第一类永动机是不可能制成的是不可能制成的.（2）实验经验总结，自然界的普遍规律实验经验总结，自然界的普遍规律.物理意义物理意义二、过程量与状态量过程量与状态量 1 1 内能是状态量内能是状态量系统内能的增量只与系统的起始和终了状态有关，与系统内能的增量只与系统的起始和终了状态有关，与系统经历的过程无关，内能又称态函数。系统经历的过程无关，内能又称态函数。2 2 功是过程量功是过程量系统由一个状态变化到系统由一个状态变化到另一状态时所作的功不另一状态时所作的功不仅取决于系统的始末状仅取决于系统的始末
11、状态，而且与系统所经历态，而且与系统所经历的过程有关的过程有关。三个有用的结论：三个有用的结论：（1 1）气体作的功等于）气体作的功等于p p-v v图图上过程曲线下的面积。上过程曲线下的面积。（2 2）功的正负可从）功的正负可从p p-v v图上过程进行的方向判断：图上过程进行的方向判断：v v增大，增大，W W 0 0；v v减小，减小，W W 0 1）迈耶公式推导迈耶公式推导:由理想气体的物态方程:所以:例例 2：质量为质量为2.8g，温度为温度为300K，压强为压强为1atm的氮气，等压膨胀到原来的二倍。求：的氮气，等压膨胀到原来的二倍。求：氮气对外所作的功，内能的增量以及吸收的氮气对
12、外所作的功，内能的增量以及吸收的热量热量.分析：分析：例例：质量为：质量为2.8g，温度为温度为300K，压强为压强为1atm的氮气，等压膨胀到原来的二倍。求：的氮气，等压膨胀到原来的二倍。求：氮气对外所作的功，内能的增量以及吸收的热量氮气对外所作的功，内能的增量以及吸收的热量.解：解：或一一 等温过程等温过程热力学第一定律热力学第一定律9 95 5 理想气体的等温过程与绝热过程理想气体的等温过程与绝热过程特征：过程进行中系统的温度保持不变。内能保持不变。特征：过程进行中系统的温度保持不变。内能保持不变。等温过程中，理想气体吸收的热量全部用来对外作功。等温过程中，理想气体吸收的热量全部用来对外
13、作功。等温过程在等温过程在p p-v v图上用一条双曲线表示。该曲线也称等温图上用一条双曲线表示。该曲线也称等温线。线。问题：如图所示，、哪个温度更高些？结论：更高些。可见，一根等温线把整个p-v图分成高温区和低温区.恒恒温温热热源源T 二、绝热过程绝热过程特征：系统在过程中与外界无热量交换。特征：系统在过程中与外界无热量交换。绝热过程中，系统对外作功必须以降低内能为代价。绝热过程中，系统对外作功必须以降低内能为代价。dQ0 绝热过程中，气体的温度、压强、体积三者都将发生变化。绝热过程中，气体的温度、压强、体积三者都将发生变化。绝热过程方程（泊松方程）：绝热过程方程（泊松方程）：绝热的绝热的汽
14、缸壁和活塞汽缸壁和活塞 绝热过程方程的推导绝热过程方程的推导12绝绝 热热 方方 程程常量常量常量常量常量常量1）.由由PdVPdV=-=-dEdE 可见可见,系统膨胀系统膨胀,dVdV0 0，dWdW0,0,dEdE0;0;若外界压缩气体若外界压缩气体dVdV0,0,dWdW0,0,dEdE0.0.即：在即：在绝热过程中，只有当系统内能变化时，才能对外作功。绝热过程中，只有当系统内能变化时，才能对外作功。2).讨讨论论所以所以可以借助绝热过程来调节气可以借助绝热过程来调节气体的温度体的温度当当 T,V T,V 变化时，变化时，P P也要发生变化，因此，在绝热过程中，也要发生变化，因此，在绝热
15、过程中，气体的气体的P,V,TP,V,T三个状态参量都同时发生化。三个状态参量都同时发生化。三三 绝热线和等温线绝热线和等温线绝热绝热过程曲线的斜率过程曲线的斜率等温等温过程曲线的斜率过程曲线的斜率 绝热线的斜率大于绝热线的斜率大于等温线的斜率等温线的斜率.常量常量常量常量ABC常量常量1.等体降压过程；等体降压过程；2.等压压缩过程；等压压缩过程；3.绝热膨胀过程；绝热膨胀过程；4.未知过程与等温线有两个交点。未知过程与等温线有两个交点。解：解：1.等体降压过程等体降压过程曲线下面积为曲线下面积为 0由由例：讨论下列几个过程温度变化、内能增量、功、热量的正负。例：讨论下列几个过程温度变化、内
16、能增量、功、热量的正负。由热力学第一定律由热力学第一定律放热过程放热过程2.等压压缩过程等压压缩过程体积收缩，曲线下面积为负值。体积收缩，曲线下面积为负值。由由由热力学第一定律由热力学第一定律放热过程放热过程3.绝热膨胀过程绝热膨胀过程由热力学第一定律由热力学第一定律4.未知过程与等温线有两个交点未知过程与等温线有两个交点由于由于1、2点在等温上，点在等温上，由热力学第一定律由热力学第一定律放热过程放热过程例例3 3：一定量氮气，其初始温度为一定量氮气，其初始温度为300K300K，压强为压强为1atm1atm。将其绝热压缩，使其体积变为初始体积将其绝热压缩，使其体积变为初始体积的的1/51/
17、5。试求压缩后的压强和温度。试求压缩后的压强和温度.例例1 1：一定量氮气，其初始温度为一定量氮气，其初始温度为300K300K，压强为压强为1atm1atm。将将其绝热压缩，使其体积变为初始体积的其绝热压缩，使其体积变为初始体积的1/51/5。试求压缩后。试求压缩后的压强和温度的压强和温度.解：解：分析：分析：p p、v v 的关系的关系T、v 的关系的关系9 96 6 循环过程循环过程一、一、循环过程的定义循环过程的定义 系统由最初状态经历一系列的变化后又回到最初状态的整个过程称为循环过程，也可简称循环。可用PV图上的一条闭合曲线来表示，如下图中的abcda所示。二 循环过程的特点：曲线面
18、积为循环的净功三、循环的分类三、循环的分类:正循环：在PV图上，若循环进行的过程曲线沿顺时针方向的称为正循环，也叫顺时针循环、热机循环。逆循环：在PV图上，若循环进行的过程曲线是沿逆时针方向的称为逆循环。也叫逆时针循环、制冷循环四四 热机热机 1 循环工作原理 各种热机(或热力发动机)，如蒸汽机、内燃机、汽轮机等。工质经过周而复始的循环过程持续不断地把热转换为功。在热机的每一次循环中，工质从高温热量吸收热量，增加内能，并将一部分内能通过作功转化为机械能，另一部分内能在低温热源中通过放热 而传给外界，使工质又回到原始状态。高温热源低温热源热机 所谓热机就是能利用系统（在工程上也成为工质）通过正循
19、环，不断地把从外界吸收热量的一部分转化为有用功，能够完成热功转换的机器，如蒸汽机、内燃机等等，统称为热机。因此，正循环也称为热机循环。热机热机:持续地将热量转变为功的机器持续地将热量转变为功的机器.2 热机的效率热机的效率 净功净功:图形图形4中环形曲线包围的面中环形曲线包围的面积积净吸热净吸热:热机效率热机效率:即:在一次循环中工质对外做的净功与它从高温热库吸收热量的比率 高温热源低温热源五五 制冷机制冷机1 循环工作原理循环工作原理系统作逆循环时，系统作逆循环时，外界对系统做正功外界对系统做正功，系统向外界放热。系统向外界放热。在逆循环的过程中，系统从低温热库吸入热量在逆循环的过程中，系统
20、从低温热库吸入热量Q2，并以并以外界做功外界做功W为代价，以热量为代价，以热量Q1Q2W向高温热库放出。向高温热库放出。所谓制冷机就是利用外界对系统（工质）做功，使部分外所谓制冷机就是利用外界对系统（工质）做功，使部分外界（低温热库）通过放热得到冷却或维持较低的温度机器。界（低温热库）通过放热得到冷却或维持较低的温度机器。因此，逆循环也称制冷循环。按制冷循环工作的机器有冰因此，逆循环也称制冷循环。按制冷循环工作的机器有冰箱、冷空调等。箱、冷空调等。2 2 工作原理示意图及制冷系数工作原理示意图及制冷系数 Q2高温热源低温热源制冷系数制冷系数:一次循环中系统从低温一次循环中系统从低温热库热库吸收
21、的热量吸收的热量与外界对系统做的与外界对系统做的净净功功的比率的比率 热泵热泵热泵是制冷机的一种巧妙的应用。我们注意到，制冷机的制冷系数是完全可以大于1的。假设制冷系数为5，则外界对系统做1焦耳的功就可以从低温热库吸收5焦耳的热量，在高温热库放出的热量就是6焦耳。因此，如果我们将制冷机反过来应用于制热（如取暖），使用1焦耳的电能就可以在其高温热库获得6焦耳的热能。这时的制冷机就成为热泵。单冷空调在夏天使用是制冷，它是制冷机；在冬天我们可以将空调调换安装（即将散热装置安室内），它就是一个热泵了。例4：1摩尔氦气经过如图循环。其中 。求在12，23，34，41等过程中，气体的循环效率（设气体为理想
22、气体）。解解:吸收的热量吸收的热量热机效率热机效率循环作功循环作功97 热力学第二定律不可能制成一种循环动作的热机，只从一个热源吸取热不可能制成一种循环动作的热机，只从一个热源吸取热量，全部用来对外作功，而不放热量给其它物体，或者量，全部用来对外作功，而不放热量给其它物体，或者说，不使外界发生任何变化。说，不使外界发生任何变化。开尔文说法开尔文说法第二类永动机是不可能的。第二类永动机是不可能的。热量不能自动地从低温物体传向高温物体而不引起外界热量不能自动地从低温物体传向高温物体而不引起外界的变化。的变化。克劳修斯说法克劳修斯说法开尔文说法和克劳修斯说法是等价的。开尔文说法和克劳修斯说法是等价的
23、。热力学第二定律反映自然界自然发生的过程是有方向的。热力学第二定律反映自然界自然发生的过程是有方向的。开尔文表述主要针对热功转换的方向性问题，而开尔文表述主要针对热功转换的方向性问题，而 克劳修斯表述则主要针对热传导的方向性问题克劳修斯表述则主要针对热传导的方向性问题。开尔文(1824-1907)英国物理学家,1851年开尔文从热功转换的角度提出了热力学第二定律的另一种说法，不可能从单一热源取热，使之完全变为有用功而不产生其他影响；或不可能用无生命的机器把物质的任何部分冷至比周围最低温度还低，从而获得机械功。克劳修斯(1822-1888)德国物理学家,1850年从热量传递的方向性角度提出了热力
24、学第二定律的表述：热量不可能自发地、不花任何代价地从低温物体传向高温物体，他还首先提出了熵的概念。可逆过程可逆过程:在系统状态变化过程中，如在系统状态变化过程中，如果逆过程能重复正过程的每一状态果逆过程能重复正过程的每一状态,而且而且不引起其它变化不引起其它变化,这样的过程叫做可逆过这样的过程叫做可逆过程程.9 98 8 可逆过程和不可逆过程可逆过程和不可逆过程 不可逆过程不可逆过程：在不引起其它变化的条件下，：在不引起其它变化的条件下，不能使逆过程重复正过程的每一状态，或者虽不能使逆过程重复正过程的每一状态，或者虽能重复但必然会引起其它变化，这样的过程叫能重复但必然会引起其它变化，这样的过程
25、叫做不可逆过程做不可逆过程.99 卡诺循环卡诺循环 卡诺定理卡诺定理从从1919世纪起，蒸汽机在工业、交通运输中起着越来越重要的作世纪起，蒸汽机在工业、交通运输中起着越来越重要的作用。但是蒸汽机的效率很低，一般不到用。但是蒸汽机的效率很低，一般不到5 5，也就是有，也就是有9595以以上的热量没有被利用。在生产需求的推动下，许多科学家和工上的热量没有被利用。在生产需求的推动下，许多科学家和工程师开始从理论上来研究热机的效率问题。由法国工程师程师开始从理论上来研究热机的效率问题。由法国工程师卡诺卡诺提出来了一种提出来了一种理想热机理想热机,这种热机的工质只与两个恒温热源交这种热机的工质只与两个恒
26、温热源交换能量换能量,并不存在散热、漏气、摩擦等因素。虽然卡诺循环是并不存在散热、漏气、摩擦等因素。虽然卡诺循环是一种理想循环，但是它对实际热机的研制具有重要的指导意义，一种理想循环，但是它对实际热机的研制具有重要的指导意义，也为热力学第二定律的建立奠定了基础。也为热力学第二定律的建立奠定了基础。一一 卡诺循环产生背景卡诺循环产生背景 卡诺（17961823）法国物理学家,生于巴黎。提出了作为热力学重要理论基础的卡诺循环和卡诺定理，从理论上解决了提高热机效率的根本途径。卡诺卡诺循环是由两个循环是由两个等温等温和两个和两个绝热的绝热的平衡平衡过程组成过程组成.卡诺热机卡诺热机WABCD低温热源低
27、温热源T2高温热源高温热源T121TT 理想气体卡诺循环热机效率的计算理想气体卡诺循环热机效率的计算 A B 等温膨胀等温膨胀 B C 绝热膨胀绝热膨胀 C D 等温压缩等温压缩 D A 绝热压缩绝热压缩卡诺循环卡诺循环WABCDA B 等温膨胀等温膨胀吸吸热热C D 等温压缩放热等温压缩放热WABCDB C 绝热过程绝热过程 D A 绝热过程绝热过程 卡诺热机效率卡诺热机效率 卡诺热机效率与工卡诺热机效率与工作物质无关，只与两个作物质无关，只与两个热源的温度有关，两热热源的温度有关，两热源的温差越大，则卡诺源的温差越大，则卡诺循环的效率越高循环的效率越高.WABCD高温热源高温热源T1卡诺致
28、冷机卡诺致冷机 卡诺致冷机（卡诺逆循环）卡诺致冷机（卡诺逆循环）卡诺致冷机卡诺致冷机致冷致冷系数系数低温热源低温热源T2 图中两卡诺循环图中两卡诺循环 吗吗？讨讨 论论 例例 5:一电冰箱放在室温为一电冰箱放在室温为 的房的房 间里间里，冰箱储藏柜中的温度维持在，冰箱储藏柜中的温度维持在 .现每天有现每天有 的热量自房间传入冰箱的热量自房间传入冰箱 内内 ,若要维持冰箱内温度不变若要维持冰箱内温度不变,外界每天外界每天 需作多少功需作多少功,其功率为多少其功率为多少?设在设在 至至 之间运转的冰箱的致冷系数是卡诺之间运转的冰箱的致冷系数是卡诺致冷机致冷系数的致冷机致冷系数的 55%.房间传入冰
29、箱的热量房间传入冰箱的热量 热平衡时热平衡时由由 得得:解解保持冰箱在保持冰箱在 至至 之间运转，每天需作功之间运转，每天需作功:功率功率二、卡诺定理二、卡诺定理 在前面讨论的卡诺循环中每个过程不仅都是平衡过程，而且都是可逆过程。因此，卡诺循环是理想的可逆循环。由热力学第二定律可以证明（此处从略）在热机理论中非常重要的卡诺定理，其要点如下：1、在相同的高温热库（温度为 ）与相同的低温热库（温度为 ）之间工作的一切可逆机，不论用什么工作物质，效率相等，而且都等于()。2、在相同的高温热库和相同的低温热库之间工作的一切不可逆机的效率,不可能高于（实际上是小于）可逆机的效率，即 。卡诺定理指出了提高
30、热机效率的途径：提高两个热源的温差。另一方面，卡诺定理也指出了一切热机效率的极限。热力学第一定律的应用热力学第一定律的应用作作作作业业业业 一一卡卡诺诺循循环环，热热源源温温度度为为100 oC，冷冷却却器器温温度度为为0 oC。如如维维持持冷冷却却器器温温度度不不变变，提提高高热热源源温温度度，使使循循环环1的的净净功功率率增增加加为为原原来来的的2倍倍。设设此此循循环环2工工作作于于相相同同的的两两绝热线之间，工作物质为理想气体。试求：绝热线之间，工作物质为理想气体。试求：(1)此热源的温度增为多少？此热源的温度增为多少？(2)这时效率为多大？这时效率为多大？Vp ABD OT1CD C
31、T0T21 开尔文表述开尔文表述:系统不可能从单一热库吸收热量并全系统不可能从单一热库吸收热量并全部转变为功而不产生其它影响。部转变为功而不产生其它影响。这里所谓这里所谓“不产生其它影响不产生其它影响”是指除了吸热做功，即有热运动的能量是指除了吸热做功，即有热运动的能量转化为机械能外，不再有任何其它的变化，或者说热转变为功是唯一转化为机械能外，不再有任何其它的变化，或者说热转变为功是唯一的效果。尽管准静态的等温膨胀过程，有的效果。尽管准静态的等温膨胀过程，有QW，实现了完全的热功实现了完全的热功转换，也就是将吸入的热量全部转变为功，但该过程使系统的体积发转换，也就是将吸入的热量全部转变为功，但
32、该过程使系统的体积发生了变化，也就是产生了其它影响。因此，这并不违反热力学第二定生了变化，也就是产生了其它影响。因此，这并不违反热力学第二定律。律。历史上曾有人试图制造效率为历史上曾有人试图制造效率为100%的热机，即只吸热做功而不放热的热机，即只吸热做功而不放热,显然，这是违反热力学第二定律的开尔文表述的。因此，我们把这种显然，这是违反热力学第二定律的开尔文表述的。因此，我们把这种效率为效率为100%使用单一热库的热机称为第二类永动机。所以，热力学使用单一热库的热机称为第二类永动机。所以，热力学第二定律的开尔文表述，也可以说成是单一热库的热机或第二类永动第二定律的开尔文表述，也可以说成是单一
33、热库的热机或第二类永动机是不可能制成的机是不可能制成的。返回返回2 克劳修斯表述克劳修斯表述:热量不可能自动地从低温物体传向热量不可能自动地从低温物体传向高温物体。高温物体。这里需要强调的是这里需要强调的是“自动自动”二字，它的含义是除二字，它的含义是除了有热量从低温物体传到高温物体之外，不会产了有热量从低温物体传到高温物体之外，不会产生其它的影响。我们日常使用的冰箱，它能将热生其它的影响。我们日常使用的冰箱，它能将热量从冷冻室不断地传向温度较高的周围环境，从量从冷冻室不断地传向温度较高的周围环境，从而达到致冷的目的。但这不是自动进行的，必须而达到致冷的目的。但这不是自动进行的，必须以消耗电能，外界对其做功为代价，产生了其它以消耗电能，外界对其做功为代价，产生了其它的影响，因而并不违反热力学第二定律的克劳修的影响，因而并不违反热力学第二定律的克劳修斯表述斯表述。返回返回