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孤立系统熵增原理
孤立系统熵增原理
孤立系统
无质量交换
结论：孤立系统的熵只能增大，或者不变，
绝不能减小，这一规律称为孤立系统
熵增原理。
无热量交换
无功量交换
=：可逆过程
>：不可逆过程
热二律表达式之一
为什么用孤立系统？
孤立系统 = 非孤立系统 + 相关外界
=：可逆过程
>：不可逆过程
最常用的热二律表达式
孤立系熵增原理举例(1)
传热方向(T1>T2)
Q
T2
T1
用克劳修斯不等式
用
用
用
没有循环
不好用
不知道
孤立系熵增原理举例(1)
Q
T2
T1
取热源T1和T2为孤立系
当T1>T2
可自发传热
当T1不能传热
当T1=T2
可逆传热
孤立系熵增原理举例(1)
Q
T2
T1
取热源T1和T2为孤立系
S
T
T1
T2
孤立系熵增原理举例(2)
两恒温热源间工作的可逆热机
Q2
T2
T1
R
W
Q1
功源
孤立系熵增原理举例(2)
Q2
T2
T1
R
W
Q1
功源
S
T
T1
T2
两恒温热源间工作的可逆热机
孤立系熵增原理举例(3)
T1
T2
R
Q1
Q2
W
假定 Q1=Q1’ ， tIR < tR，W’∵可逆时
IR
W’
Q1’
Q2’
两恒温热源间工作的不可逆热机
孤立系熵增原理举例(3)
T1
T2
IR
W’
Q1’
Q2’
两恒温热源间工作的不可逆热机
S
T
T1
T2
R
Q1
Q2
W
孤立系熵增原理举例(4)
功 热是不可逆过程
T1
W
Q
功源
单热源取热 功是不可能的
孤立系熵增原理举例(5)
Q2
T2
T0
W
Q1
功源
冰箱制冷过程
若想
必须加入功W,使
作功能力损失
R
Q1
Q2
WR
卡诺定理 tR> tIR
可逆
T1
T0
IR
WIR
Q1’
Q2’
作功能力:以环境为基准,系统可能作出的最大功
假定 Q1=Q1’ ， WR > WIR
作功能力损失
作功能力损失
T1
T0
R
Q1
Q2
W
IR
W’
Q1’
Q2’
假定 Q1=Q1’ ， W R> WIR
作功能力损失

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