第十一章 热力学定律[增强].pdf

Chapter 11 热力学定律 (The Law of Thermodynamics) 热力学第一定律 热力学第二定律 §1 准静态过程 §1 循环过程、卡诺循环 §2 热力学第一定律 §2 热力学第二定律 §3 热容和比热 §3 可逆和不可逆过程、卡诺定理 §4 理想气体的四种准 §4 热力学第二定律的统计意义 静态过程 §5 熵、熵增加原理 SUN YAT-SEN UNIVERSITY §1 准静态过程 热力学系统从一个状态变化到另一个状态 , 称为热力学过程 （简称“过程”）。 过程进行的任一时刻系统的状态并非平衡态。 一系列非 始平衡态 末平衡态 平衡态 热力学中，为能利用平衡态的性质，引入 准静态过程的概念。 SUN YAT-SEN UNIVERSITY 准静态过程：系统的每一状态都 无限接近于 平衡态的过程。 即准静态过程是由一系列平衡 态组成的过程。 准静态过程是一个理想化的过程，是实际 过程的近似。 ←快 ←缓慢 非平衡态 接近平衡态 非准静态过程 准静态过程 SUN YAT-SEN UNIVERSITY 平衡即不变 矛盾 统一于 “无限缓慢” 过程即变化 只有过程进行得无限缓慢，每个中间态才可 看作是平衡态。 如何判断“无限缓慢”？ 引入弛豫时间 （relaxation time ） ： 平衡破坏 恢复平衡  t过程  ：过程就可视为准静态过程 所以无限缓慢只是个相对的概念。 SUN YAT-SEN UNIVERSITY 例如：外界对系统做功过程无限缓 u 慢，非平衡态到平衡态的过渡时间 约10 -3 秒，如果实际压缩一次所用 时间为1 秒，就可以说是准静态过 程。 外界压强总比系统压强大一小量△p ，就可以缓慢压缩。 准静态过程可以用系统的状态图如p - V图（或p -T图，V-T图） 中一条曲线表示，反之亦如此。 p