任意可逆循環(huán)的熱溫比的和為零

任意可逆循環(huán)的熱溫比的和為零第一頁(yè)，共十三頁(yè)，2022年，8月28日InstudyingtheefficiencyofaCarnotenginewelearnedthatifanidealengineabsorbsanamountofheatQiattemperatureTi

andthendiscardsheatQoatTo,thequantitiesarerelatedbyor1.EnergyandentropyIfweadopttheconventionthattheheatextractedisnegativeandheatinputispositive,thentheaboverelationbecomes:P330-334第二頁(yè)，共十三頁(yè)，2022年，8月28日AnarbitraryreversiblecyclecanbeapproximatedbyaseriesofCarnotcycles.ForeachofthesmallCarnotcycle,weknowthat:SummingoveralltheisothermalpathsalongwhichheatQj

iseitherabsorbedorrejectedattemperatureTj,weobtain:任意可逆循環(huán)的熱溫比的和為零第三頁(yè)，共十三頁(yè)，2022年，8月28日Bylettingtheheatbecomearbitrarilysmall,thesumapproachesanintegralForanreversiblecycle,thelineintegraltakenaroundacompletecycleiszero.Intheotherwords,foranreversiblecyclethelineintegralbetweentwostatesdependsonlyonthosestatesnotonthepathconnectingthem.可逆循環(huán)熱溫比的積分與路徑無(wú)關(guān)第四頁(yè)，共十三頁(yè)，2022年，8月28日Tounderstandwhythelineintegralisindependentofthepath,considerthesystemmovingreversiblyalongpathR1fromAtoB,thenbacktoAalongadifferentreversiblepath.WehaveBecauseeachpathisreversiblesothat證明可逆循環(huán)熱溫比的積分與路徑無(wú)關(guān)第五頁(yè)，共十三頁(yè)，2022年，8月28日Inareversibleprocess,thelineintegralisindependentofthepath,therefore,ithasphysicalsignificance.ThelineintegraliscalledthechangeinentropybetweenanytwostatesAandBconnectedbyareversibleprocess.由于任意可逆循環(huán)的熱溫比的積分與路徑無(wú)關(guān)，將這個(gè)積分叫做熵變。熵是狀態(tài)參量，熵與能量同樣重要。第六頁(yè)，共十三頁(yè)，2022年，8月28日Whatisthechangeinentropyforanirreversibleprocess?AnirreversibleprocesscannotberepresentedbyacontinuouspathonaPVdiagrambecauseitdoesnotmovethroughaseriesofequilibriumstates.However,wecanjointheendsofanirreversibleprocessonaPVdiagrambyareversibleprocess,thenapproximatetheentirecyclebyaseriesofsmallcycle.不可逆過(guò)程的熵變？第七頁(yè)，共十三頁(yè)，2022年，8月28日ForanirreversiblecycleorSummingoverallsuchcycles,andpassingtothelimitweobtain：Thisequationmeansthatinanyirreversibleprocesstheentropyofanisolatedsystemalwaysincrease.不可逆過(guò)程的熵總是增加的第八頁(yè)，共十三頁(yè)，2022年，8月28日Considerairreversibleprocessshowninthediagram.ororso證明不可逆過(guò)程的熵總是增加的第九頁(yè)，共十三頁(yè)，2022年，8月28日Foranisolatedsystem,theentropyofthesystemincreasesafteranyirreversibleprocess.Thesecondlawofthethermodynamicscanbecastintoanotherform:Theentropyoftheuniversealwaysincreasestowardsamaximum.第十頁(yè)，共十三頁(yè)，2022年，8月28日heatdeaththeory（熱寂說(shuō)）不論是星星還是太陽(yáng)將來(lái)再升起，到處是一片黑暗，沒(méi)有溪流的潺潺聲，沒(méi)有聲音，沒(méi)有景色，既沒(méi)有冬天的落葉，也沒(méi)有春天的嫩芽，沒(méi)有白天，也沒(méi)有勞動(dòng)的歡樂(lè)，在永恒的黑夜里，只有沒(méi)有盡頭的夢(mèng)鏡。英國(guó)詩(shī)人史文明這樣描述熱寂現(xiàn)代宇宙論的觀測(cè)與研究表明，宇宙正在膨脹，它不是趨于平衡，而是越來(lái)越不趨于平衡。熱力學(xué)第二定律在此不成立。第十一頁(yè)，共十三頁(yè)，2022年，8月28日Example1AnidealgasisallowedtoexpandfreelyandadiabaticallyfromavolumeV1

toavolumeV2

.Whatisthechangeinentropyforthisirreversibleprocess?(Afreeexpansionisoneinwhichnoworkisdone.)P335Wecomputethechangeinentropybyconsideringareversibleprocessconnectingthetwostates:aquasi-staticisothermalexpansionfromV1

toV2

atconstanttemperature.第十二頁(yè)，共十三頁(yè)，2022年，8月28日P337Example2Acopperwireconnectedbetweentwolargepiecesofmetalconducts40Jofheatfromonepieceat400Ktotheotherat350K.Whatisthechangeine