8.6 热力学第二定律 可逆与不可逆过程

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1、一、自发过程的方向性及其限度在没有外界的帮助下自动发生的过程称为自发过程，自发过程只沿单一方向进行，并且具有一定的限度。热力学第一定律无法解释自发过程的方向性及限度问题。信息学院物理教研室二、热力学第二定律的两种表述1、克劳修斯表述:不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其它变化。2、开尔文表述:不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成有用功而不产生其他影响。第二类永动机---只从单一热源吸热，把吸收的全部热量转化成功，这样热机的效率就达到了100%。或制造出这样一种制冷机，工作物质经过一个循环不需要外界作功，能把热量从低温物体传给高温物体。开尔文表述说明第二类永动机不可能制造成功信息学院

2、物理教研室永动机的设想图信息学院物理教研室3、两种表述的等价性可以证明，热力学第二定律的两种表述是等价的。用反证法证明假设克劳修斯表述不成立，如图:高温热源T1低温热源T2由A和B构成的热机，经过一个循环把吸收的热量全部转化成功，开尔文表述不成立。信息学院物理教研室假设开尔文表述不成立，如图:高温热源T1低温热源T2由A和B构成的热机，经过一个循环把热量由低温热源自动的传给高温热源，所以克劳修斯表述不成立。所以由以上证明可知，热力学第二定律的两种表述是等价的。信息学院物理教研室三、可逆过程与不可逆过程可逆过程---在系统状态变化过程中，逆过程能重复正过程的每一状态，而且不引起其他变化的过程；

3、不可逆过程---在不引起其他变化的条件下，不能使逆过程重复正过程的每一状态或者虽然重复但必然会引起其他变化的过程。信息学院物理教研室可逆过程必须满足的条件:1、过程要无限缓慢，即属于准静态过程；2、没有摩擦力、粘滞力或其他耗散力作功，能量耗散效应可忽略。信息学院物理教研室信息学院物理教研室