高二物理競賽課件：可逆過程與不可逆過程 卡諾定理

第六章熱力學基礎§6-5可逆過程與不可逆過程卡諾定理26.熱力學基礎6.1熱力學第零定律和第一定律6.2熱力學第一定律對理想氣體準靜態(tài)過程的應用6.3循環(huán)過程卡諾循環(huán)6.4熱力學第二定律6.5可逆過程與不可逆過程卡諾定理6.6

熵玻爾茲曼關系6.7熵增加原理熱力學第二定律的統(tǒng)計意義6.8*耗散結構信息熵3可逆過程可逆過程：系統(tǒng)由一初態(tài)出發(fā)，經(jīng)某過程到達一末態(tài)后，如果能使系統(tǒng)回到初態(tài)而不在外界留下任何變化(即系統(tǒng)和外界都恢復了原狀)。不可逆過程：系統(tǒng)經(jīng)某過程由一初態(tài)到達末態(tài)后，如不可能使系統(tǒng)和外界都完全復原的過程。

一切自然過程都是不可逆過程。例如，無摩擦的準靜態(tài)過程才是可逆過程。因為有摩擦損耗，涉及功熱轉換，而功熱轉換是不可逆的。

4卡諾定理（1）在相同的高溫熱源和相同的低溫熱源之間工作的一切可逆熱機

(即經(jīng)歷的循環(huán)過程是可逆的)，其效率都相等，

與工作物質無關。（2）在相同的高溫熱源和相同的低溫熱源之間工作的一切不可逆熱機

(經(jīng)歷的過程是不可逆循環(huán))，其效率不可能大于可逆熱機的效率。

以理想氣體為工質的卡諾熱機就是可逆熱機

(無摩擦、準靜態(tài))?？ㄖZ熱機(卡諾循環(huán))的效率是一切熱機效率的最高極限。

Carnottheorem5電場的邊值關系(定性)

6電場的邊值關系

(定量)邊界某處兩側的電位移矢量分別為D1、D2，在該處附近取扁盒狀高斯面，其底面積為ΔS(很小)。D的法向分量連續(xù)

(當界面上無自由電荷時)

7電場的邊值關系(定量)

8電位移線在界面上的折射邊界兩側電位移線的條數(shù)相同在界面上無自由電荷時，通過邊界上任一高斯面的

D的通量為零?？芍?，在邊界兩側的電位移線的條數(shù)相同，

即電位移線連續(xù)地通過界面。在界面上電位移線會發(fā)生折射電位移線將折向法線，反之則折離法線。9例題一高壓電器設備中用一塊均勻的陶瓷片（εr=6.5）作為絕緣，其擊穿場強為107V/m，已知高壓電在陶瓷片外空氣中激發(fā)均勻電場，其場強E1與陶瓷面法線成θ1=300角，大小為E1=2.0×104V/m。求：（1）陶瓷中的電位移D2

和場強E2

的大小和方向，n12D1=1E1D2=2E2陶瓷2空氣1邊界條件10例題一高壓電器設備中用一塊均勻的陶瓷片（εr=6.5）作為絕緣，其擊穿場強為107V/m，已知高壓電在陶瓷片外空氣中激發(fā)均勻電場，其場強E1與陶瓷面法線成θ1=300角，大小為E1=2.0×104V/m。求：（2