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1、7-67-67-67-6 热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律 只满足能量守恒的过程一定能实现吗？只满足能量守恒的过程一定能实现吗？1.1.热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律开尔文表述开尔文表述：不可能制造出这样一：不可能制造出这样一种循环工作的热机，它只从单一热种循环工作的热机，它只从单一热源吸收热对外作功而不产生其它影源吸收热对外作功而不产生其它影响。响。克劳修斯表述克劳修斯表述：不可能把热量：不可能把热量从低温物传到高温物体而不引从低温物传到高温物体而不引起外界的变化起外界的变化热力学第二定律的两种表述热力学第二定律的两种表述开尔文开尔文克劳修斯
2、克劳修斯 热力学第二定律是研究热机系数和制冷系数热力学第二定律是研究热机系数和制冷系数时提出的。对热机，不可能吸收的热量全部用来时提出的。对热机，不可能吸收的热量全部用来对外作功；对制冷机，若无外界作功，热量不可对外作功；对制冷机，若无外界作功，热量不可能从低温物体传到高温物体。热力学第二定律的能从低温物体传到高温物体。热力学第二定律的两种表述形式，解决了物理过程进行的方向问题。两种表述形式，解决了物理过程进行的方向问题。热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律高温热源高温热源低温热源低温热源 热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述实热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述实
3、质上是等效的。质上是等效的。一切与热现象一切与热现象有关有关的实际自发过程都是不可逆的。的实际自发过程都是不可逆的。2.2.两种表述的等价性两种表述的等价性两种表述的等价性两种表述的等价性解解:假假设设两两条条绝绝热热线线I与与II在在p-V图图上上相相交交于于一一点点A，如如图图所所示示。现现在在在在图图上上画画一一等等温温线线II，使使它它与与两两条条绝绝热热线线组组成成一一个个循循环环。这这个个循循环环只只有有一一个个单单热热源源，它它把把吸吸收收的的热热量量全全部部转转变变为为功功即即 100100，并并使使周周围围没没有有变变化化。显显然然这这是是违违反反热力学第二定律的，因此两条绝
4、热线不能相交。热力学第二定律的，因此两条绝热线不能相交。例题例题7-6 7-6 试证在试证在 p-V 图上两条绝热线不能相交。图上两条绝热线不能相交。pVA热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律解解:假假设设两两条条绝绝热热线线I与与II在在p-V图图上上相相交交于于一一点点A，如如图图所所示示。现现在在在在图图上上画画一一等等温温线线II，使使它它与与两两条条绝绝热热线线组组成成一一个个循循环环。这这个个循循环环只只有有一一个个单单热热源源，它它把把吸吸收收的的热热量量全全部部转转变变为为功功即即 100100，并并使使周周围围没没有有变变化化。显显然然这这是是违违反反热力学第二定律的，因此两条绝热线不能相交。热力学第二定律的，因此两条绝热线不能相交。例题例题7-6 7-6 试证在试证在 p-V 图上两条绝热线不能相交。图上两条绝热线不能相交。pVA热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律