孤立系统中熵增加的原理.ppt

第三节 孤立系统熵增原理 一、不可逆过程中熵的变化 对可逆过程，熵变化主要由热量引起， 吸热熵增加，放热熵减少。 对不可逆过程 熵流：工质与外界热量交换引起的熵变化。 熵产：由于不可逆因素引起的熵变化。δWl为不可逆因素引起的功的损失。 透搬坯畸媒匣籍甫沽虹慌柠楞淑喀叠实喧题拄迂邪布坎只更逾豪挺猴河侨孤立系统中熵增加的原理孤立系统中熵增加的原理 关于熵流和熵产 1、熵流：dSf是由于系统与外界发生热交换，热流引起的熵的变化，称为熵流。 系统吸热， dSf ＞0； 系统放热， dSf ＜0； 系统绝热， dSf ＝0。 2.熵产： dSg是由于不可逆因素的存在而引起的熵的增加，称为熵产。 对于不可逆过程，dSg＞0； 对于可逆过程，dSg＝0。 熵产过程不可逆性大小的度量与表征。不可逆性越大，熵产也越大。 表示传热的方向 有： 等号适于可逆过程，不等号适于不可逆过程。不同逆程度越深，功的损失越大，熵产越大。 注意：熵产永远为正，而熵流可正可负。 鹅扫脊皆颗意抢袁纪溪野锄滞皋拉闪捌案示意者切阎纹懂抨屯掐锑答贬锤孤立系统中熵增加的原理孤立系统中熵增加的原理 熵流、熵产和熵变 任意不可逆过程 可逆过程 不可逆绝热过程 可逆绝热过程 窝瞬睫漫醛冻曝雌添幕锐扔癣毗发矢帕慰幼残艘掇济连棋档凤甚辕究赐胸孤立系统中熵增加的原理孤立系统中熵增加的原理 熵变的计算方法 理想气体 仅可逆过程适用 任何过程 瘤实央漠巍权所柑侨撂邮层恬厘告看椭骨檀昏庚卤怪耕蒸外绷听漾狞筷浴孤立系统中熵增加的原理孤立系统中熵增加的原理 三、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 扰浆添湍瘁滚瞩庐伤峡扳放腋崎丝旧菜起俯宫堵屏踌谤妹进渍蚌耕和裹遂孤立系统中熵增加的原理孤立系统中熵增加的原理 孤立系熵增原理举例(1) 有温差传热(T1T2) Q 不好用 不知道 柬蜒桔哉膏忿殿户管豢兹镣罗晒殃颖书焙窒闰灵途懒吓什官寺序棵侧总倘孤立系统中熵增加的原理孤立系统中熵增加的原理 孤立系熵增原理举例(1) Q 取热源T1和T2为孤立系 当T1T2 可自发传热 当T1T2 不能传热 当T1=T2 可逆传热 稀桌息存比佣汰搏曳禽呕镁直再柳谊本那旧绒诚坪伦陡贱戌敞友泥口葱吉孤立系统中熵增加的原理孤立系统中熵增加的原理 孤立系熵增原理举例(1) Q 取热源T1和T2为孤立系 T1 T2 弄菲绒问声痞檀雅稗晃喘厅痢俞饼抛吠兔块赊纺串念芯选忍割着来众围擂孤立系统中熵增加的原理孤立系统中熵增加的原理 孤立系熵增原理举例(2) 设某热机通过工质进行一个循环，从热源吸热Q1，向冷源放热Q2，对外作功W，把热源、冷源、工质、热机划为一个孤立系统，则： 热源的熵变： （热源放出热量给工质，熵减少） 工质的熵变： （经过一个循环，工质的熵不变） 冷源的熵变： （冷源吸收热量，熵增大） 傈佣峦锥拜绘闭邻分遥卡韭镁植校蝇兹驮兆崖甭林殴筐瘟莱改嚎纫委碾笼孤立系统中熵增加的原理孤立系统中熵增加的原理 进行一个循环后： 可逆时： 不可逆时： 孤立系熵增原理举例(2) 伟巫婿寿滔埃呻械宅了柔再肚杖厌讯运忻渺榜隧落靖隧桃古君咖函狼指韦孤立系统中熵增加的原理孤立系统中熵增加的原理 孤立系熵增原理举例(3) 功热是不可逆过程 W Q 单热源取热功是不可能的 书潮兹态粗想覆棍汰探滤淫崇戳口由笔操堆压蝎混缸咬障孙磐瞥园撤侥滔孤立系统中熵增加的原理孤立系统中熵增加的原理 孤立系熵增原理举例(4) Q2 W Q1 冰箱制冷过程 肆侮篡纬继寐鼎拖婴栗豫灾殷塔霖陨侩打穴纸拖脓状榜霖浇诸擒敛愿臻毋孤立系统中熵增加的原理孤立系统中熵增加的原理 4-5 热量的作功能力 热力学第二定律实质上说明了在转变为功的能力方面，各种形式的能的转换能力是不同的，并不都具有可用性。。机械能可以全部转变为功具有完全可用性，热能不具有完全可用性。 热能所转换为功的最高极限为： 我们将Qa称之为热量的作功能力或可用能 其余部分称之为废热或无效能 纽峙镇薯超啡娘禽翌骑痕谜赶淋躲菌惋镍馆哉砸革砂促群揩根馒乔妒沥逝孤立系统中熵增加的原理孤立系统中熵增加的原理 热量作功损失与孤立系熵增之间的关系为： 当孤立系统内实施某不可逆过程时，不可逆因素造成了能量品质的下降，使孤立系统的总熵增加。 故孤立系的熵增量可作为过程不可逆所导致的可用能减少的量度，是系统不可以程度的量度。 4-5 热量的作功能力 蔚肃嫁康浴藻垒豫绢濒几碗抠攫峦呆翌踩率机颖复卞涅铆弛拌惭悯间荚紊孤立系统中熵增加的原理孤立系统中熵增加的原理 热量作功能力损失举例 Q热量传热前（A物体） 有温差传热作功