4熱力學第二定律2

七克勞修斯熵公式PV△Qi1△Qi2Ti1Ti2任一可逆循環(huán)，用一系列微小可逆卡諾循環(huán)代替。每一可逆卡諾循環(huán)都有：所有可逆卡諾循環(huán)加一起：分割無限?。喝我鈨牲c1和2，連兩條路徑c1和

c212c1c2定義狀態(tài)函數S，熵對于微小過程注意是過程有關的小量但是真正的微分與勢函數的引入類似，對保守力引入勢能對于靜電場引入電勢由玻耳茲曼熵公式可以導出克勞修斯熵公式克勞修斯熵公式可以對任意可逆過程計算系統(tǒng)熵的變化，即，只可計算相對值；對非平衡態(tài)克勞修斯熵公式無能為力。如果兩個平衡態(tài)之間，不是由準靜態(tài)過程過渡的，要利用克勞修斯熵公式計算系統(tǒng)熵的變化，就要設計一個可逆過程再計算。由熱力學第一定律得例：1kg0oC的冰與恒溫熱庫（t=20oC）接觸，冰和水微觀狀態(tài)數目比？（熔解熱λ=334J/g）最終熵的變化多少？解：冰融化成水水升溫，過程設計成準靜態(tài)過程，即，與一系列熱庫接觸由玻耳茲曼熵公式熱庫，設計等溫放熱過程總熵變化例：1摩爾氣體絕熱自由膨脹，由V1到V2，求熵的變化。1）由玻耳茲曼熵公式，因

（R=kNA）2）是否？設計一可逆過程來計算PVV1V2abc1234a）b）c）a）八熵增加原理孤立系統(tǒng)所進行的自然過程總是有序向無序過渡，即，總是沿著熵增加的方向進行，只有絕熱可逆過程是等熵過程。如：功熱轉換，熱傳遞，理想氣體絕熱自由膨脹等。亞穩(wěn)態(tài)Sxx為某一宏觀參量熵補償原理對開放系統(tǒng)AA′外界可以但須

以保證用熵的概念，研究1）信息量大小與有序度；2）經濟結構（多樣化模式與穩(wěn)定性等）；3）社會思潮與社會的穩(wěn)定性，等。例：一物體熱容量C（常數），溫度T，環(huán)境溫度T′，要求熱機在T和T′之間工作（T>T′），最大輸出功是多少？解：1）可逆卡諾熱機效率最高，且這就是最大輸出功2）工作物質Q，則熱庫-Q例：1mol理想氣體裝在一個容器中，被絕熱隔板分成相等的兩部分（體積相等，粒子數相等），但溫度分別為T1和T2，打開絕熱隔板，混合，達到平衡態(tài)，求熵的變化。解：1）設計一可逆過程，使氣體溫度達到平衡溫度T，再混合相同氣體？2）利用積分得對兩部分分別計算，然后再相加，結果相同。不同氣體混合熵兩邊是相同氣體，中間有無隔板，微觀狀態(tài)數不變。相同氣體混合熵不同氣體溫度、壓強相同被分成兩部分，后混合。S=kNlnV+const.

S=kNlnV-2kN/2lnV/2

=kNln2混合熵對一摩爾氣體例：N個原子的單原子理想氣體，裝在體積V內，溫度為T

的微觀狀態(tài)數目Ω是多少？解：利用或全同粒子？積分得九溫熵圖dA=PdV，P-V圖上曲線下面積為做的功；熵是狀態(tài)量，又dQ=TdS，T-S圖上曲線下面積為吸的熱。TSQTSQ=WTSQ=WT1T2可逆卡諾循環(huán)效率都相同，十熵和能量退化前例，物體溫度T，環(huán)境溫度T′，可利用的熱C（T-T

′），但最大功只有不可逆過程在能量利用的后果是使一定的能量Ed

從能做功的形式變?yōu)椴荒茏龉Φ男问?，即，成了退化的能量?）

機械功全部變熱能，高溫熱庫溫度T變?yōu)門+dT利用低溫熱庫T′，熱機做功退化的能量從而有2）TA和TB傳遞熱量dQ3）理想氣體溫度T，由V1到V2，絕熱自由膨脹與熱庫接觸，等溫膨脹絕熱自由膨脹不做功，利用低溫熱庫T′，熱庫熱量Q做功