2021-2022學年高二物理競賽課件：熵增加原理(共42張PPT)

1、第六節(jié)熵增加原理一、熵增加原理 對于一個可逆的絕熱過程是一個等熵過程，一、熵增加原理 對于一個可逆的絕熱過程是一個等熵過程，但是對于一個不可逆的絕熱過程熵是否不變呢？一、熵增加原理 對于一個可逆的絕熱過程是一個等熵過程，但是對于一個不可逆的絕熱過程熵是否不變呢？ 設1、2兩物體組成一個系統(tǒng)，一、熵增加原理 對于一個可逆的絕熱過程是一個等熵過程，但是對于一個不可逆的絕熱過程熵是否不變呢？ 設1、2兩物體組成一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)和外界無能量交換一、熵增加原理 對于一個可逆的絕熱過程是一個等熵過程，但是對于一個不可逆的絕熱過程熵是否不變呢？ 設1、2兩物體組成一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)和外界無能量交換稱為孤立系統(tǒng)

2、。一、熵增加原理 對于一個可逆的絕熱過程是一個等熵過程，但是對于一個不可逆的絕熱過程熵是否不變呢？ 設1、2兩物體組成一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)和外界無能量交換稱為孤立系統(tǒng)。兩物體之間發(fā)生熱傳導過程，一、熵增加原理 對于一個可逆的絕熱過程是一個等熵過程，但是對于一個不可逆的絕熱過程熵是否不變呢？ 設1、2兩物體組成一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)和外界無能量交換稱為孤立系統(tǒng)。兩物體之間發(fā)生熱傳導過程，這一過程是不可逆的，一、熵增加原理 對于一個可逆的絕熱過程是一個等熵過程，但是對于一個不可逆的絕熱過程熵是否不變呢？ 設1、2兩物體組成一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)和外界無能量交換稱為孤立系統(tǒng)。兩物體之間發(fā)生熱傳導過程，這一過程是不可

3、逆的，并且是絕熱的。一、熵增加原理 對于一個可逆的絕熱過程是一個等熵過程，但是對于一個不可逆的絕熱過程熵是否不變呢？ 設1、2兩物體組成一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)和外界無能量交換稱為孤立系統(tǒng)。兩物體之間發(fā)生熱傳導過程，這一過程是不可逆的，并且是絕熱的。設T2T1，一、熵增加原理 對于一個可逆的絕熱過程是一個等熵過程，但是對于一個不可逆的絕熱過程熵是否不變呢？ 設1、2兩物體組成一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)和外界無能量交換稱為孤立系統(tǒng)。兩物體之間發(fā)生熱傳導過程，這一過程是不可逆的，并且是絕熱的。設T2T1，當物體1有微小熱量Qd給物體 2時，傳一、熵增加原理 對于一個可逆的絕熱過程是一個等熵過程，但是對于一個不可逆的

4、絕熱過程熵是否不變呢？ 設1、2兩物體組成一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)和外界無能量交換稱為孤立系統(tǒng)。兩物體之間發(fā)生熱傳導過程，這一過程是不可逆的，并且是絕熱的。設T2T1，當物體1有微小熱量Qd給物體 2時，兩者溫度都不會發(fā)生顯著的改變，傳一、熵增加原理 對于一個可逆的絕熱過程是一個等熵過程，但是對于一個不可逆的絕熱過程熵是否不變呢？ 設1、2兩物體組成一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)和外界無能量交換稱為孤立系統(tǒng)。兩物體之間發(fā)生熱傳導過程，這一過程是不可逆的，并且是絕熱的。設T2T1，當物體1有微小熱量Qd給物體 2時，兩者溫度都不會發(fā)生顯著的改變，所以可以設想用一可逆的等溫過程來計算熵變。傳一、熵增加原理物體1的熵變?yōu)?/p>

5、：QdT1物體1的熵變?yōu)椋篞dT1物體1的熵變?yōu)椋何矬w2的熵變?yōu)椋篞dT1物體1的熵變?yōu)椋何矬w2的熵變?yōu)椋篞dT2QdT1物體1的熵變?yōu)椋何矬w2的熵變?yōu)椋篞dT2系統(tǒng)總的熵變?yōu)椋篞dT1物體1的熵變?yōu)椋何矬w2的熵變?yōu)椋篞dT2系統(tǒng)總的熵變?yōu)椋篞dT2QdT1QdT1物體1的熵變?yōu)椋何矬w2的熵變?yōu)椋篞dT2系統(tǒng)總的熵變?yōu)椋篞dT2QdT1T2T1因為，QdT1物體1的熵變?yōu)椋何矬w2的熵變?yōu)椋篞dT2系統(tǒng)總的熵變?yōu)椋篞dT2QdT1T2T1dT2dT10QQ所以因為，dT1物體1的熵變?yōu)椋何矬w2的熵變?yōu)椋篸T2系統(tǒng)總的熵變?yōu)椋篸T2dT1 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。

6、QQQQT2T1dT2dT10QQ所以因為，dT1物體1的熵變?yōu)椋何矬w2的熵變?yōu)椋篸T2系統(tǒng)總的熵變?yōu)椋篸T2dT1 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QQQQT2T1dT2dT10QQ所以因為，Td2T1物體1的熵變?yōu)椋何矬w2的熵變?yōu)椋篸T2系統(tǒng)總的熵變?yōu)椋篸T2dT1T1dT2dT10 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，都將導致整個系統(tǒng)熵的增加。QQQQQQ所以因為，或者說，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。或者說，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。

7、熵增加原理指出了實際過程進行的方向，或者說，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，所以它是熱力學第二定律的另一種表達方式?；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，所以它是熱力學第二定律的另一種表達方式。 在理解熵的概念及熵增原理時要注意以下幾點： 或者說，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，所以它是熱力學第二定律的另一種表達方式。 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。熵變和過程無關，它只決定于系統(tǒng)的始末狀態(tài)

8、。 或者說，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，所以它是熱力學第二定律的另一種表達方式。 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。熵變和過程無關，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。 或者說，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，所以它是熱力學第二定律的另一種表達方式。 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。熵變和過程無關，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，

9、也有可能減少。 3. 熵反映了能量的品質因數，熵越大，系統(tǒng)可用能量減少，能量品質降低。 例如，在絕熱容器中理想氣體向真空自由膨脹，U=1U2T1T2=S1S2U1T1S1U2T2S2 例如，在絕熱容器中理想氣體向真空自由膨脹，膨脹前后系統(tǒng)的內能不變，U=1U2T1T2=S1S2U1T1S1U2T2S2 例如，在絕熱容器中理想氣體向真空自由膨脹，膨脹前后系統(tǒng)的內能不變，能量的總量不變。U=1U2T1T2=S1S2U1T1S1U2T2S2 例如，在絕熱容器中理想氣體向真空自由膨脹，膨脹前后系統(tǒng)的內能不變，能量的總量不變。但是膨脹后，氣體的體積變大，U=1U2T1T2=S1S2U1T1S1U2T2S

10、2 例如，在絕熱容器中理想氣體向真空自由膨脹，膨脹前后系統(tǒng)的內能不變，能量的總量不變。但是膨脹后，氣體的體積變大，系統(tǒng)的熵增加，U=1U2T1T2=S1S2U1T1S1U2T2S2 例如，在絕熱容器中理想氣體向真空自由膨脹，膨脹前后系統(tǒng)的內能不變，能量的總量不變。但是膨脹后，氣體的體積變大，系統(tǒng)的熵增加，可以用來轉化為機械能的比例減少了，U=1U2T1T2=S1S2U1T1S1U2T2S2 例如，在絕熱容器中理想氣體向真空自由膨脹，膨脹前后系統(tǒng)的內能不變，能量的總量不變。但是膨脹后，氣體的體積變大，系統(tǒng)的熵增加，可以用來轉化為機械能的比例減少了，能量的品質降低。 U=1U2T1T2=S1S2U1T1S1U2T2S2 例如，在絕熱容器中理想氣體向真空自由膨脹，膨脹前后系統(tǒng)的內能不變，能量的總量不變。但是膨脹后，氣體的體積變大，系統(tǒng)的熵增加，可以用來轉化為機械能的比例減少了，能量的品質降低。 4.不能將有限范圍（地球）得到的熵增原理外推到浩瀚的宇宙中去。U=1U2T1T2=S1S2U1T1S1U2T2S2 例如，在絕熱容器中理想氣體向真空自由膨脹，膨脹前后系統(tǒng)的內能不變，能量的總量不變。但是膨脹后，氣體的體積變大，系統(tǒng)