[理学]大学物理课件---熵熵增加原理-[福州大学李培官].ppt

今天是*;第五章.热力学基础;微观态：如果可把每个分子编号，所有分子的每种具体 分布花样称为一种微观态。;微观状态（位置）;5种宏观态相应的微观态数目分布图;; 对于大量分子组成的宏观系统来说，均匀分布这种宏观态的热力学概率最大。因此，实际观测到的总是均匀分布这种宏观态，即系统最后所达到的平衡态。; 热力学第二定律描述了孤立系统内部所发生的过程的方向性。那么，该如何用数学形式表示热力学第二定律呢？; ; 玻耳兹曼 Ludwig Boltzmann (1844-1906)奥地利物理学家，发展并推进了热力学理论、气体运动理论。 Boltzmann 假设气体的运动取决于其原子或分子的运动。 在热力学第二定理的基础上，他以数学公式论证了气体最常见的状态是它的平衡状态。; ; ;; 在力学中,根据保守力做功与路径无关, 我们引入了一个状态函数---势能。; 积分只和始、末态有关,和具体过程无关。计算熵的增量，只需设计一个任意的可逆过程即可。;(4)说明： 综合可逆和不可逆过程有：;宏观上，由克劳修斯不等式引入的熵，称为克劳修斯熵（热力学熵，宏观熵），记作Sc;玻耳兹曼熵与克劳修斯熵----- 两种熵的定义是统一的 以理想气体为例讨论;位形熵;（2）当系统分为几个部分时， 各部分的熵变之和等于系统的熵变。;;【例2】;【例3】 求理想气体真空膨胀过程中的熵变。;【例4】;【例5】计算不同温度液体混合后的熵变 . 质量为0.30 kg、温度为 的水, 与质量为 0.70 kg、温度为 的水混合后，最后达到平衡状态. 试求水的熵变. 设整个系统与外界间无能量传递 .;各部分热水的熵变; ; 若孤立系统所进行的过程熵不变，则此过程是可逆的；若熵增加，则此过程是不可逆的。 —— 可判断过程的性质 孤立系统内所发生的过程的方向，一定沿熵增加的方向进行。 —— 可判断过程的方向 ;;【例6】;【例7】;?;【例9】一热机低温热库恒温T0，高温物体质量;（低温热库＋物体＋工质）为绝热系统，;首先考虑以下过程：有高温热源TH 和低温热源TL ，如可逆卡诺热机从高温热源吸热Q，则做功为;在热传递过程中，熵的增量为;Tips for Better Life for 2013