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熵和熵增加原理
熵增加原理与热力学第二定律
孤立系统中的熵永不减少.
热力学第二定理和熵增加原理是一致的；
若是可逆过程， ；若是不可逆过程，
若非孤立系统，也可能出现 。但可以
热力学第二定律（熵增定律）亦可表述为：一切自发过程总是向着熵增加的方向进行。
或 能量向不可利用度越来越大的方向转化 .
将系统和与之作用的外界作为更大的系统，
总可以得到孤立系统，从而满足熵增加原理。
熵和熵增加原理
证明：理想气体绝热自由膨胀过程是不可逆的
熵增加原理成立的条件: 孤立系统或绝热过程.
熵增加原理的意义：指明了自发过程进行的方向
熵 熵增加原理
在态1和态2之间假设一可逆等温膨胀过程
因此理想气体绝热自由膨胀过程是不可逆的
1
2
3
也可以在态1和态2之间设计如图所示经过态3的可逆过程
§ 熵 熵增加原理
熵增加原理的本质：孤立系统从热力学概率小的状态向热力学概率大的状态进行的过程
熵的微观本质 玻耳兹曼关系式
W：与系统某一宏观态对应的微观状态数或热力学概率或无序度（混乱度）
玻耳兹曼关系式
熵 熵增加原理
（2）熵是孤立系统的无序度的量度。（W 越大，S 越大，系统有序度越差，平衡态熵最大）
（1）熵的概念的建立，使热力学第二定律得到统一的定量的表述 。
（3）熵是能量转化为有用功的量度。熵越大，则能量转化为有用功的可能性越小。对于具有相同能量的系统来说，温度高的熵小，温度低的熵大。
对熵的概念的再认识
熵 熵增加原理
热力学第一定律及其在等值过程及绝热过程中的应用
Carnot循环
热力学第二定律及Carnot定理
熵、熵增加原理以及热力学第二定律的微观本质
热力学第三定律：绝对零度不可能达到。
例1. 有人想象了如下图所示的四个理想气体的循环过程，则在理论上可以实现的是（ ）
（A）
（C）
（B）
（D）
绝热
等体
等温
绝热
等体
绝热
绝热
绝热
等温
绝热
等压
等温
例2. 分别讨论图中理想气体在1→A→3过程和1→B→3过程中的 、 和 的正负。
绝热线
1
4
2
3
例3. 1 mol 氦气经过如图所示的循环过程，其中 , ，求1—2、2—3、3—4、4—1各过程中气体吸收的热量和热机的效率。
例4. 设有 5 mol 的氢气，最初温度 ，压强 ，求下列过程中把氢气压缩为原体积的 1/10 需作的功: （1）等温过程（2）绝热过程 （3）经这两过程后，气体的压强各为多少？
1
2
常量
解 （1）等温过程
（2）氢气为双原子气体
由表查得 ，有
已知：
1
2
常量
例5. 如图所示，已知ab为等温过程，da和bc为绝热过程，试判断abcda和abeda两个循环过程哪个效率高？
（3）对等温过程
对绝热过程， 有
1
2
常量

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