1、主要内容 热平衡态的统计分布律热平衡态的统计分布律 热力学第一定律热力学第一定律 热力学第二定律热力学第二定律 热力学第三定律热力学第三定律统计规律统计规律:大量大量个别个别、偶然偶然事件事件集体集体、必然必然规律规律统计物理统计物理:大量粒子系统的物理规律,热现象为主大量粒子系统的物理规律,热现象为主2-1.2-1.统计规律与分布函数的概念统计规律与分布函数的概念一一.统计规律性概念统计规律性概念内容内容:从粒子从粒子微观量微观量用用统计平均方法统计平均方法导出系统导出系统宏观量宏观量.特点特点:单个粒子遵从牛顿力学单个粒子遵从牛顿力学整体行为服从整体行为服从统计规律统计规律(不能不能用牛顿
2、力学解决用牛顿力学解决)第二章 热平衡态的统计分布律归一化条件归一化条件 1Wii2z2y2xvvv22z2y2x31vvvv由于气体处于平衡状态时,气体分子沿各个方向运由于气体处于平衡状态时,气体分子沿各个方向运动的概率相等,故有动的概率相等,故有 二二.Maxwell速度分布律和速率分布律速度分布律和速率分布律Tk2mv23BB2eTk2mvf/)(其中其中T 为为热力学温度热力学温度,m为为每个粒子的质量每个粒子的质量。KJ.23AB10381NRk 称为称为Boltzmann常量常量.热动热动平衡平衡时,热力学系统的粒子按时,热力学系统的粒子按速度速度分布的分布律分布的分布律Maxwe
3、ll(1859)用统计物理方法推导得出用统计物理方法推导得出:1.Maxwell速度分布律的表述速度分布律的表述 y x zOv第二章 热平衡态的统计分布律Tk2m223BB2eTk2m4f/)(2.Maxwell速率分布律速率分布律)()(vf4f2 NddNf)(物理意义物理意义:速率在速率在 附近、单位速率间隔内的分子附近、单位速率间隔内的分子数占总分子数的比率数占总分子数的比率;或或:分子速率处在分子速率处在 附近单位速率间隔内的概率附近单位速率间隔内的概率显然应有显然应有1df0 )(归一化条件归一化条件 +d 第二章 热平衡态的统计分布律四.分子速率的三种统计平均值1.最概然速率最
4、概然速率p 与与 的最大值对应的速率的最大值对应的速率)(f2.(算术算术)平均速率平均速率 在整个速率区间平均:在整个速率区间平均:0df0 )()(21022df )(3.方均根速率方均根速率2 就相同的速率间隔而言就相同的速率间隔而言,分子的速率处在分子的速率处在 所在所在间隔里的概率最大,也称间隔里的概率最大,也称最可几速率最可几速率p第二章 热平衡态的统计分布律一般三种速率用途各不相同一般三种速率用途各不相同 讨论讨论分子的碰撞次数分子的碰撞次数用用v 讨论分子的讨论分子的平均平动动能平均平动动能用用2v 讨论讨论速率分布速率分布一般用一般用pv第二章 热平衡态的统计分布律最概然速率
5、最概然速率平均速率平均速率方均根速率方均根速率2-4 能量均分定理与热容能量均分定理与热容 一一.分子自由度分子自由度单原子分子可视作质点,单原子分子可视作质点,具有具有3个平动自由度。个平动自由度。刚性双原子分子可视作由刚性杆连接的两个质点,刚性双原子分子可视作由刚性杆连接的两个质点,具有具有3个平动自由度,个平动自由度,2个转动自由度。个转动自由度。刚性多原子分子可视作刚体,刚性多原子分子可视作刚体,具有具有3个平动自由度,个平动自由度,3个转动自由度。个转动自由度。分子结构分子结构 分子模型分子模型自由度数目自由度数目单原子单原子 双原子双原子多原子多原子356质点质点刚体刚体由刚性杆连
6、接的两个质点由刚性杆连接的两个质点二二.能量均分定理能量均分定理理想气体分子的平均平动动能为理想气体分子的平均平动动能为Tk23m21B2t v 2z2y2x2m21m21m21m21vvvv Tk21m21m21m21B2z2y2x vvv由于气体分子运动的无规则性,各自由度没有哪一由于气体分子运动的无规则性,各自由度没有哪一个是特殊的,因此,可以认为气体分子的个是特殊的,因此,可以认为气体分子的平均平动平均平动动能动能是是平均分配平均分配在在每一个平动自由度每一个平动自由度上的。上的。每个气体分子的每个气体分子的平均势能平均势能为为kT2sTks2rt21B)(每个气体分子的每个气体分子的
7、平均热运动总能量平均热运动总能量为为 若某种气体分子具有若某种气体分子具有t个平动自由度和个平动自由度和r个转动自由个转动自由度,度,s个振动自由度,个振动自由度,每个气体分子每个气体分子平均总动能平均总动能为为kTsrt21k)(令令 i=t+r+2sTk2iB 气体分子的气体分子的平均总动能平均总动能等于气体分子的等于气体分子的平均总能平均总能量量。即为。即为Tkrt21Bk)(对于刚性分子对于刚性分子0s 刚性双原子分子刚性双原子分子:单原子分子单原子分子:tBkTk23Tk23Tk25BtBk ,刚性多原子分子:刚性多原子分子:Tk23Tk3BtBk ,6.2310 3 6.2110-
8、21 1.03510-20 1000 m/s 10002 m/s 1、气缸中有一定量的氦气(视为理想气体),、气缸中有一定量的氦气(视为理想气体),经过绝热压缩,体积变为原来的一半,问气体经过绝热压缩,体积变为原来的一半,问气体的平均速率变为原来的几倍?的平均速率变为原来的几倍?解:解:He为单原子气体,为单原子气体,i=3,352 ii 由绝热方程由绝热方程321211212)(VVTTCTV而分子的平均速率而分子的平均速率Tv 1223112vTTv 21215533()2;()2;()2;()2ABCD(D)7.某种气体(视为理想气体)在标准状态下密度某种气体(视为理想气体)在标准状态下
9、密度=0.0894kg/m3,则常温,则常温CP=_,CV=_。解:解:300.0894/molMkg mV 32 10molMkg viCR2 pi2C2R (V0为标态一摩尔理气体积为标态一摩尔理气体积22.410-3m3)(氢气)(氢气)(5)i 11p7C29.092RJ molK -11v5CR20.78J mol2K 8.理理 想气体在想气体在p-T图上沿直线由平衡态图上沿直线由平衡态a到平衡到平衡态态b。则此过程为:则此过程为:解:解:ab 过程曲线为过坐标过程曲线为过坐标原点的直线原点的直线 (p-T图上)图上),由理想气体状态方程知由理想气体状态方程知是一条是一条等容线等容线
10、,即即Va=Vb,A=0;Q=E+A0 ,吸热吸热。(B)正确。正确。(A)绝热压缩过程;绝热压缩过程;(B)等容吸热过程;等容吸热过程;(C)吸热压缩过程;吸热压缩过程;(D)吸热膨胀过程。吸热膨胀过程。由图知,由图知,T b T a,E 0 。(B)解:解:312111035.5)/ln(VVRTQ3分分(1)J 25.0112TT(2)311034.1 QW J 4分分(3)3121001.4WQQ J 3分分 解:解:系统系统 对任一热力学系统对任一热力学系统,从状态从状态I变化到状态变化到状态II的任一的任一过程中过程中,外界对系统外界对系统作功作功W和和向它传向它传的热量的热量Q之
11、和之和等于系统内能的增量等于系统内能的增量.即即UQW 系统从外界系统从外界吸收吸收的热量的热量,加上加上外界对外界对系统所作的功系统所作的功等于其等于其内能增加内能增加.微分形式微分形式:QWU 积分形式积分形式:吸收吸收热量热量 等价表述等价表述:第一类永动机是不可能造成的第一类永动机是不可能造成的.与过程与过程有关有关外界对系统外界对系统作功作功(机机/电电/化化/核核)QW第四章 热力学第一定律热力学第一定律热力学第一定律dQdWdU 内能内能热量热量功功状态量过程量过程量是构成系统的全部分子的平均能量之和。是系统的宏观有序机械运动与系统内大量分子无规热运动的相互转化过程。是外界物质分
12、子无规热运动与系统内物质分子无规热运动的相互转化过程。内能内能 功功 热量热量 的国际标准单位都是 焦耳焦耳 (J J)热力学第一定律实际上就是热力学第一定律实际上就是包含热现象在内的能包含热现象在内的能量守恒与转换定律量守恒与转换定律;“热量热量”不是能量不是能量,是因是因T不同而不同而交换的能量的量交换的能量的量度度.此定律只要求系统的此定律只要求系统的初、末状态是平衡态初、末状态是平衡态,至于,至于过程中经历的各状态则不一定是平衡态;过程中经历的各状态则不一定是平衡态;适用于适用于任何系统任何系统(气、液、固)。(气、液、固)。4-3.4-3.热力学第一定律在关于物体性质热力学第一定律在
13、关于物体性质 讨论中的应用讨论中的应用一一.物体的热容物体的热容 xxTQC)(热容热容 比热容比热容 xxxTmQmCc)(xxTxTQTQC)dd()(lim0 xxTxTQmTmQc)dd(1)(lim0 热容是过程量,式中的下标热容是过程量,式中的下标 x 表示具体的过表示具体的过程程注意注意:T 范围内的平均值范围内的平均值 温度为温度为T 时的热时的热容和比热容容和比热容第四章 热力学第一定律二二.定体摩尔热容定体摩尔热容CV 和定压摩尔热容和定压摩尔热容Cp1.定体摩尔热容定体摩尔热容CV)(lim0TQCVTV TQCpTp 0lim)TdVd(p)TdUd(pp 2.定压摩尔
14、热容定压摩尔热容Cp UUUQ12V VpUQp TVpUlim0T V)TdUd()TU(lim0T 第四章 热力学第一定律二二.等容等容(体体)过程过程等容等容(体体)过程中过程中,理想气体理想气体吸收的热量全部用来增吸收的热量全部用来增加它的内能加它的内能.pCRVTCUQVVV 状态方程状态方程:常量常量 VRTp RdT2idTCdUdQVV 或或 V=常量常量0 dVVpp1p2V1III根据热力学第一定律:根据热力学第一定律:pl 不变lS第四章 热力学第一定律Vpp1V1IIIV2三三.等压过程等压过程状态方程状态方程:常量常量 pRTV 外界作功外界作功:TRVpW 根据热力
15、学第一定律:根据热力学第一定律:TRUWUQp TCQpp 及及TCTRTCWQUVpp 得:得:等压过程中等压过程中,理想气体吸收的热量理想气体吸收的热量,一部分用于一部分用于对外作功对外作功,另一部分用于另一部分用于增加系统的内能增加系统的内能.S恒量p恒量F lV1V2第四章 热力学第一定律四四.等温过程等温过程Vpp1p2V1IIIV2常常数数 RTVpVp 2211在在p-V图中图中 双曲线双曲线2112VVpplnRTVVlnRTdVVRTW21 2112lnlnppRTVVRTQT 等温过程中系统吸收的热量全部用于对外作功。等温过程中系统吸收的热量全部用于对外作功。0 dT0dU
16、 WQT 恒恒温温热热源源 F lSV1V2pS等温过程中外界对系统所作功全部转化为传给恒温等温过程中外界对系统所作功全部转化为传给恒温热源的热量热源的热量.第四章 热力学第一定律 卡诺热机的效率只与卡诺热机的效率只与热源和冷源之间的温差热源和冷源之间的温差有关有关,温差越大温差越大,效率越高效率越高,但总小于但总小于1.三三.热力学第二定律的两种表述热力学第二定律的两种表述1.克劳修斯表述克劳修斯表述:(1850)热量不能自动地由低温物体传向高温物体热量不能自动地由低温物体传向高温物体.第五章第五章 热力学第二定律和第三定律热力学第二定律和第三定律 AQw2(1)热力学第二定律克劳修斯表述的
17、另一热力学第二定律克劳修斯表述的另一叙述形式叙述形式:理想制冷机不可能制成理想制冷机不可能制成说明说明(2)热力学第二定律的克劳热力学第二定律的克劳 修斯表述实际修斯表述实际上表明了上表明了(1)热力学第二定律开尔文表述的热力学第二定律开尔文表述的另一叙述形式另一叙述形式:第二类永动机不第二类永动机不可能制成可能制成说明说明1QQ1QA121 (2)热力学第二定律的开尔文表述热力学第二定律的开尔文表述实际上表明了实际上表明了不能制成一种不能制成一种循环循环动作的热机动作的热机,只从只从单一单一热源吸取热热源吸取热量量,使之使之完全完全转化为功转化为功,而而不引起其它变化不引起其它变化.2.开尔
18、文表述开尔文表述:(1851)其唯一效果是热全部变为功的过程是不可能发生的其唯一效果是热全部变为功的过程是不可能发生的,即即:第二类永动机是造不成的第二类永动机是造不成的.第五章第五章 热力学第二定律和第三定律热力学第二定律和第三定律34热力学基本关系热力学基本关系:(:(“热一热一”+“热二热二”)pdVdUdQ pdVdUTdS 1、只有只有熵的增量熵的增量才有意义才有意义(类比类比:势能势能).四四.熵增加原理(热二定量化)熵增加原理(热二定量化)2、系统的熵并不总是增加的,如系统的熵并不总是增加的,如等温过程等温过程吸热吸热Q0 dS0 放热放热Q0 dS0 注注绝热绝热过程过程 Q=
19、0 dS 0 第五章第五章 热力学第二定律和第三定律热力学第二定律和第三定律355-7.5-7.热力学第三定律热力学第三定律第五章第五章 热力学第二定律和第三定律热力学第二定律和第三定律不可能施行有限的过程把一个物体冷却到绝对不可能施行有限的过程把一个物体冷却到绝对零度。零度。一一.能斯特定理能斯特定理任何凝聚物质系统在绝对零度附近进行的任何任何凝聚物质系统在绝对零度附近进行的任何热力学过程中,系统的熵不变,即热力学过程中,系统的熵不变,即0)S(limT0T 二二.热力学第三定律热力学第三定律13、水的定压比热为、水的定压比热为 有有1kg的的水放在有电热丝的开口桶内,如图所示已知水放在有电
20、热丝的开口桶内,如图所示已知在通电使水从在通电使水从30 升高到升高到80 的过程中,电的过程中,电流作功为流作功为 4.2105 J,那么过程中系统从外界那么过程中系统从外界吸收的热量吸收的热量Q=_KJ/g2.4I水是水是液体,在等压升温过程中体积变化不大,不做功。液体,在等压升温过程中体积变化不大,不做功。电流的功与直接吸放热共同影响内能的变化。电流的功与直接吸放热共同影响内能的变化。EAQ 电电解:解:电电电电ATmcAEQP J553101.2102.450102.4 14、刚性双原子分子的理想气体在等压下膨胀所作的功为、刚性双原子分子的理想气体在等压下膨胀所作的功为W,则则传递给气
21、体的热量为传递给气体的热量为_解:解:TRPVPVW 12WTRTCQP27225 1818、一定质量的理想气体,在、一定质量的理想气体,在P-T 图上经历如图所示的循环过图上经历如图所示的循环过 程,其中:程,其中:a-b,c-d 两个过程是绝热过程,则该循环的效两个过程是绝热过程,则该循环的效 率等于率等于_)(atmPo)(KTabdc300400解:解:adcb 、dcba 、adcba4003001TT112%25 绝热过程;绝热过程;等温过程;等温过程;为卡诺循环:为卡诺循环:12.一卡诺热机在高温一卡诺热机在高温T1和低温和低温T2两热源之间工作。两热源之间工作。问提高高温热源温
22、度问提高高温热源温度T和降低低温热源温度和降低低温热源温度T哪种方法提高热机效率提高得较高?哪种方法提高热机效率提高得较高?解:解:1TT 2T211T1TT 1T2TT 221TT1T 221211TTT11TTT 11TTT 理论上,降低低温热源温度更可以提高热机效率;理论上,降低低温热源温度更可以提高热机效率;1 实际上,降低低温热源温度必须靠制冷机实际上,降低低温热源温度必须靠制冷机工作,提高高温热源温度更行得通。工作,提高高温热源温度更行得通。计算题计算题 11mol 氢气,在压强为氢气,在压强为 1 atm,温度为,温度为 20 oC 时,时,体积为体积为V0.现使氢气分别经如下过
23、程到达同一末态。现使氢气分别经如下过程到达同一末态。(1)先保持体积不变,加热使其温度升高到)先保持体积不变,加热使其温度升高到80 oC,然后令其作等温膨胀,直至体积变为原体积的两倍;然后令其作等温膨胀,直至体积变为原体积的两倍;(2)先使其作等温膨胀至体积为原体积的两倍,)先使其作等温膨胀至体积为原体积的两倍,然后保持体积不变,加热到然后保持体积不变,加热到 80 oC.试分别求出上述两个过程中气体的吸热,做功和内试分别求出上述两个过程中气体的吸热,做功和内能的增量,并作出能的增量,并作出 P-V 图(氢气可视为理想气体)。图(氢气可视为理想气体)。Vp20 C 80 C(1)先保持体积不
24、变,加热使其温度升高到)先保持体积不变,加热使其温度升高到80 oC,然后令其作等温膨胀,直至,然后令其作等温膨胀,直至体积变为原体积的两倍体积变为原体积的两倍(2)先使其作等温膨胀至体积为原体积的两倍,)先使其作等温膨胀至体积为原体积的两倍,然后保持体积不变,加热然后保持体积不变,加热到到 80 oC解解(1)等容过程等容过程等温过程等温过程01WJTTCMmEQV5.1246208031.8251121102EJ3.2033ln8027331.812lnd22222VVRTMmVpWQVVJ3.203321WWWJ8.93273.20335.124621QQQJ5.1246E(2)等温过程
25、等温过程等容过程等容过程03EJ7.16872ln2027331.812ln133VVRTMmWQ04WJ5.1246208031.8251144TTCMmEQ2VJ7.168743WWWJ2.29345.12467.168743QQQJ5124643.EEE 2.一定量的单原子分子理想气体,从一定量的单原子分子理想气体,从A态出发经过等压过态出发经过等压过程膨胀到程膨胀到B态,又经过绝热过程膨胀到态,又经过绝热过程膨胀到C态,如图所示。态,如图所示。试求这全过程中,该气体对外所做的功、内能的增量以及试求这全过程中,该气体对外所做的功、内能的增量以及吸收的热量。吸收的热量。P/atmV/m31
26、428ABC解解全过程:全过程:CCBBVpVp3m49.3BVJ109.14)(25)(5AABBABPABVpVpTTCMmQJ109.145ABBCQQQ由图得,由图得,CATT 0EJ109.145EQW3.图所示,有一定量的理想气体,从初状态图所示,有一定量的理想气体,从初状态 a(P1,V1)开始,经过一个等容过程达到压强为)开始,经过一个等容过程达到压强为P1/4 的的 b 态,再经过一个等压过程达到状态态,再经过一个等压过程达到状态 c,最后经过等温过程而完成一个循环。求该循环最后经过等温过程而完成一个循环。求该循环过程中系统对外做的功过程中系统对外做的功 A 和吸收的热量和吸
27、收的热量 Q .解:设状态解:设状态 c 的体积为的体积为V2,由于由于a,c 两状态的温度相同两状态的温度相同在在 b c 等压过程中功等压过程中功故故12211144VVVpVp循环过程循环过程WQE,0而在而在 a b 等容过程中功等容过程中功01W11111121243444VpVVpVVpW在在 c a 等温过程中功等温过程中功4lnln11113VpVVVpW21系统对外作功系统对外作功 11321ln43Vp4WWWW净热量为净热量为 114ln43VpWQ4.设燃气涡轮机内的理想气体作如图所示的循环过程,设燃气涡轮机内的理想气体作如图所示的循环过程,其中其中 1 2,3 4 为
28、绝热过程;为绝热过程;2 3,4 1 为为等压过程,证明此循环的效率为等压过程,证明此循环的效率为 1211pp解:解:在等压过程中吸热为32 23TTCMmQp吸14 14TTCMmQp放231411TTTTQQ吸放21111212TpTp1-2121)()(ppTT43411312TpTp1-2134)()(ppTT由上述二式得:由上述二式得:23143421TTTTTTTT从而证得循环的效率为从而证得循环的效率为 1212111ppTT一、一、理想气体的状态方程理想气体的状态方程RTMPV nkTP 其中:其中:VNn 0NRk 单位体积内的粒子数单位体积内的粒子数玻耳兹曼常数玻耳兹曼常
29、数热学热学 小结小结二、二、理想气体的压强公式理想气体的压强公式 nP32 其中:其中:为分子的平均平动动能。为分子的平均平动动能。231vnmP 221vm三、三、理想气体的温度公式理想气体的温度公式kTvm23212四、四、能量按自由度均分定理能量按自由度均分定理kTrtkTi)(212多原子分子多原子分子;3 i;5 i。6 i 单原子分子单原子分子双原子分子双原子分子五、五、迈克斯韦速率分布率迈克斯韦速率分布率 dfNdN)(NddNf)(2223kT2mkT2m4f )exp()()(1)(0 df归一化条件归一化条件(曲线下面积曲线下面积)六、六、三种速率:三种速率:最可几速率:最
30、可几速率:RT2mkT2P 平均速率:平均速率:RT8mkT8 方均根速率:方均根速率:RT3mkT32 2P 重力场中粒子密度按高度的分布:重力场中粒子密度按高度的分布:)exp()exp(00RTghnkTmghnn七、七、波耳兹曼能量分布波耳兹曼能量分布重力场中气体压强按高度的分布:重力场中气体压强按高度的分布:)exp()exp(00RTghPkTmghPP nd2Z2 八、八、分子的平均碰撞频率和平均自由程分子的平均碰撞频率和平均自由程nd212 九、九、理想气体做功理想气体做功外界对系统做功。外界对系统做功。系统对外界做功;系统对外界做功;dVPA21VV 0dA PdVdA 0d
31、A 十、十、理想气体的内能理想气体的内能TCMEV R2iCV 十一、十一、热力学第一定律热力学第一定律AEAEEQ12 系统吸热;系统吸热;系统放热。系统放热。十二、十二、等值过程等值过程等容过程:等容过程:)(12V12VTTCMEEQ 0dV 0dQ 0dQ dAdEdQ 0dA TCMEV 等温过程:等温过程:12TTVVRTMAQln 0dT 0dE 等压过程:等压过程:)(12PP12PTTCMAEEQ )()(1212PTTRMVVPA RCCVP 绝热过程:绝热过程:)()(12V12QTTCMEEA i2iCCVP 0dQ 在在P-V 图上是一条闭合曲线。图上是一条闭合曲线。
32、0E 正循环正循环(热机循环):(热机循环):在在P-V 图上顺时针闭合曲线。图上顺时针闭合曲线。21QQA 121QQ1QA 逆循环逆循环(制冷循环):(制冷循环):在在P-V 图上逆时针闭合曲线。图上逆时针闭合曲线。21QQA 2122QQQAQ 十三、十三、循环过程循环过程 卡诺循环:卡诺循环:在在P-V 图上由两条等温线、两条绝热线构成。图上由两条等温线、两条绝热线构成。12TT1 卡诺正循环:卡诺正循环:卡诺逆循环:卡诺逆循环:212TTT 恒恒量量 PV恒恒量量 TV1 恒恒量量 TP1热量不能自动地从低温物体传向高温物体。热量不能自动地从低温物体传向高温物体。十四、十四、热力学第
33、二定律的两种表述热力学第二定律的两种表述开尔文表述:开尔文表述:不可能制成一种循环动作的热机,只能从一不可能制成一种循环动作的热机,只能从一个热源吸取热量,使之完全变为有用的功,个热源吸取热量,使之完全变为有用的功,而其它物体不发生任何变化。而其它物体不发生任何变化。克劳修斯表述:克劳修斯表述:十五、十五、卡诺定理卡诺定理12TT1 在相同的高温热源与低温热源间工作的一在相同的高温热源与低温热源间工作的一切不可逆热机,不可能高于可逆热机的效率。切不可逆热机,不可能高于可逆热机的效率。12TT1 在相同的高温热源与低温热源间工作的一切在相同的高温热源与低温热源间工作的一切可逆热机,效率都相同,与
34、工作物质无关。可逆热机,效率都相同,与工作物质无关。十六、十六、热力学第二定律的统计意义热力学第二定律的统计意义 在孤立的系统内,一切实际过程都是向着几率增大的在孤立的系统内,一切实际过程都是向着几率增大的方向进行。一切实际过程都是不可逆过程。方向进行。一切实际过程都是不可逆过程。=该宏观状态所对应的微观状态数。该宏观状态所对应的微观状态数。lnkS玻耳兹曼熵公式:玻耳兹曼熵公式:S 是系统内分子热运动无序性的量度,是状态量。是系统内分子热运动无序性的量度,是状态量。十七、十七、熵增加原理熵增加原理克劳修斯熵公式:克劳修斯熵公式:BA12TdQSSTdQdS 在孤立的系统中,自然过程总是沿着熵
35、增加的方向进在孤立的系统中,自然过程总是沿着熵增加的方向进行。是不可逆过程。平衡态对应于熵最大的状态。行。是不可逆过程。平衡态对应于熵最大的状态。1.如果理想气体的体积按照如果理想气体的体积按照pV3=C(C为正的常量)的规律为正的常量)的规律从从V1膨胀到膨胀到V2,则它所作的功,则它所作的功A=_;膨胀过程中气;膨胀过程中气体的温度体的温度_(填升高、降低或不变)(填升高、降低或不变))11(22221VVC降低降低2、一热机从温度为、一热机从温度为 727的高温热源吸热,向温度为的高温热源吸热,向温度为 527的的低温热源放热若热机在最大效率下工作,且每一循环吸热低温热源放热若热机在最大效率下工作,且每一循环吸热2000 J,则此热机每一循环作功,则此热机每一循环作功_ J 400 3、已知某理想气体的比热容比为、已知某理想气体的比热容比为 ,若该气体分别经历等压,若该气体分别经历等压过程和等体过程,温度由过程和等体过程,温度由T1升到升到T2,则前者的熵增加量为后者,则前者的熵增加量为后者的的_倍倍
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