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文檔簡介

1第五章熱力學第二定律基本要求學習目的掌握熱力學第二定律，靈活運用其分析能量轉換的方向性及過程進行深度。掌握熱力學第二定律的實質及表述掌握第二定律各種形式的數學表達式掌握并運用過程能否實現的條件、判據重點剖析作為過程不可逆程度的度量

1.孤立系統的熵增；2.不可逆過程的熵產2第五章熱力學第二定律

人類在征服自然的過程中發現：在能量轉換與傳遞中，當有無序能參與時，就有轉換方向和不可逆性等問題。例如，自然界能源中最重要的熱能利用，其不可能完全轉換為機械能。這種現象并不違背熱力學第一定律。經過人們對無序能參與的能量轉換過程的深刻認識，形成著名的熱力學第二定律。熱力學第二定律主要闡述了與熱現象有關的各種過程實現的方向、條件以及進行的限度和深度。什么是能量轉換過程的方向性呢？35-1自發過程和熱力學第二定律

(1)溫差傳熱

熱能只能自發的(不花代價)從高溫物體傳向低溫物體

B向A傳熱并不違反第一定律可以自發進行不能自發進行（熱泵實現）低溫高溫1.自發過程的方向性和不可逆性

自發過程：不需外界幫助就能自發進行的過程。非自發過程自發過程都有一定的方向性。例如：45-1自發過程和熱力學第二定律

1.自發過程的方向性和不可逆性(2)熱功轉換

功可以不花代價的全部轉換為熱焦耳熱功當量實驗：重物下降，攪動量熱器中的水升溫，但不能讓水自動冷卻而產生動力把重物舉起。自發代價（熱機實現）熱功摩擦生熱：鉆木取火、車削工件、車輛制動55-1自發過程和熱力學第二定律

1.自發過程的方向性和不可逆性(3)自由膨脹物質只能自發的從高壓區域流向低壓區域(4)擴散混合物質只能自發的從高濃度區域擴散到低濃度區域自發代價（壓氣機實現）低壓高壓自發代價（空分設備實現）低濃度高濃度65-1自發過程和熱力學第二定律

1.自發過程的方向性和不可逆性自發過程有方向性。自發過程的逆過程并非不可進行，而是不能自發進行。若滿足一定附加條件，也是可以進行的。并非所有不違反第一定律的過程均可進行。自發過程具有不可逆性，即自發過程都是不可逆過程。按照熱力學第一定律，能量是守恒的、等價的，如何解釋說明上述熱力過程的自發性。——能量再認識歸納總結：75-1自發過程和熱力學第二定律

2.能量再認識按運動的形態，能量可分為：

有序能

如：機械能、電能、功有序能可以無條件的轉換為無序能

無序能

如：熱能、熱力學能無序能則不能自發、完全轉換為有序能按能量是否可轉為有用功可分為：有效能（火用，Exergy）：能量中可以轉換為有用功的部分，Ex

無效能（火無，Anergy）：能量中不可轉換為有用功的部分，An

系統總能量E=Ex+An按能量中有效能的多少，可分三類：完全有用的能量例如：機械能、有用功部分有用的能量

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