资源简介

(共13张PPT)
熵和热力学第二定律
吉布斯佯谬(同种气体混合的熵增问题)
热寂说( Siso≥0)
麦克斯韦妖
…...
James Clerk Maxwell
J.C. 麦克斯韦
（1831-1879）
英国
电磁学，分子运动论
热二律，比热商，
麦克斯韦妖
小精灵(麦克斯韦妖)
把守住气体容器内隔
板上的一个小门，假
设隔板绝热，小门没
有摩擦。小精灵可以
判断分子运动速度，
他只允许左侧运动速
度高的分子到右侧，
这样无需作功，经过
一段时间可达到使左
侧温度降低并使右侧
温度升高的效果。孤
立系统的熵减少了。
1929年，匈牙利物理学家西拉德
(L. Szilard)发现，小妖至少需要一
个温度与环境不同的光源照亮分子，
才能获得所需的分子速度信息，正
由于获取信息时的能量付出，才达
到了系统熵减少的效果。
几率=10-N
1956，I. Rant I. 郎特
Available Energy
Energy Exergy
东南大学夏彦儒教授翻译
如何评价能量价值
Availability
Anergy
可用能
可用度
火无
火用
哪个参数才能正确评价能的价值
热量
500 K
293 K
100 kJ
1000 K
100 kJ
293 K
哪个参数才能正确评价能的价值
焓
h1 = h2
p1
p2
w1
w2
w1 > w2
哪个参数才能正确评价能的价值
内能
u1 = u2
p0
p0
w1
w2
w1 > w2
三种不同品质的能量
1、可无限转换的能量
如：机械能、电能、水能、风能
理论上可以完全转换为功的能量 高级能量
2、不能转换的能量
理论上不能转换为功的能量
如：环境（大气、海洋）
3、可有限转换的能量
理论上不能完全转换为功的能量 低级能量
如：热能、焓、内能
（Ex）
（An）
（Ex+An）
Ex与An
Ex的定义
当系统由一任意状态可逆地变化到与给定环境相平衡的状态时，理论上可以无限转换
为任何其它能量形式的那部分能量，称为Ex
100%相互转换
功
能量中除了 Ex 的部分，就是 An
Ex作功能力
Ex ——作功能力
环境一定，能量中最大可能转换为功的部分
500 K
100 kJ
1000 K
100 kJ
T0=293 K
T0=293 K
热一律和热二律的Ex含义
一切过程， Ex+An总量恒定
热一律：
热二律：
在可逆过程中，Ex保持不变
在不可逆过程中， 部分Ex转换为An
Ex损失、作功能力损失、能量贬值
任何一孤立系， Ex只能不变或减少，
不能增加—— 孤立系Ex减原理
由An转换为Ex不可能
热量的Ex与An
1、恒温热源 T 下的 Q
ExQ: Q中最大可能转换为功的部分
T
S
T0
ExQ
AnQ
卡诺循环的功
T
热量的Ex与An
2、变温热源下的 Q
T
S
T0
ExQ
AnQ
微元卡诺循环的功

展开更多......

收起↑