的”或者说任何体系都是自发地倾向平衡的与自发过程方向相反的过程都不熊自发进行若 要进行必须借助外力这就是自发过程的共同特征,也是热力学第二定律的基础 但是单凭经验来判断过程能否自发进行是不够的有时不易作出判断必须把经验上升 的理论热力学第二定律就是判断自发过程方向和限度的理论 §32热力学第二定律 The Second Law of Thermodynamics 在热力学的研究史上,人们是从研究热功转换的不可逆性入手的,即热机工作的不可 逆性入手的。人们从失败中终结出:要想把热全部转化为功而不留下任何其它后果是不可 能的。法国工程师卡诺( Carnot)总结出:热机工作时必须有温度不同的至少两个热源。从高 温热源汲取的热,只有一部分变为功,而其余部分的热传给低温热源,想要不损失这部分 热量,热机就不能周而复始循环不已地工作了,因此也就不成其热机了。想利用大海作热 源的热机设计者,终因早不到能和大海同时同地现成存在的低温热源,而使所有的设计者 均以失败而告终。大海存储的热能虽多,但人们只能“望洋兴叹”不能利用。人们从大量的 实验经验中终结出了一条规律,它是宏观世界中的一条自然法则,它不能从别的什么原理 中推引出来 、热力学第二定律的两种最常用的表述 克劳修斯表述法(1850年):不能把热从低温物体传到高温而不产生任何其它影响。 开尔文表述法(1851年):不可能从单一热源吸收热量而使之完全转化为功,而不引起其 它变化。 开尔文表述法后来被奥斯特瓦德( Ostward)表达为:第二类永动机是不可能造成的。 第二类永动机:就是一种能从单一热源吸收热量,并将所吸收的热全转化为功而无其 它影响的机器。虽不违反能量守恒定律,但永远不可能造成。他们是结合解决具体的 Carnot 热机的问题提出来的。 【例如】从海水中吸取热量完全变为功以开动船只等,那么航海和航天就不需要带燃 料了,只带一个第二类永动机就够了,但都以失败告终,说明第二 类永动机是不存在的。- 9 - 的”或者说任何体系都是自发地倾向平衡的与自发过程方向相反的过程都不能自发进行若 要进行必须借助外力——这就是自发过程的共同特征，也是热力学第二定律的基础。 但是单凭经验来判断过程能否自发进行是不够的有时不易作出判断必须把经验上升 的理论热力学第二定律就是判断自发过程方向和限度的理论。 §3.2 热力学第二定律 （The Second Law of Thermodynamics） 在热力学的研究史上，人们是从研究热功转换的不可逆性入手的，即热机工作的不可 逆性入手的。人们从失败中终结出：要想把热全部转化为功而不留下任何其它后果是不可 能的。法国工程师卡诺(Carnot)总结出：热机工作时必须有温度不同的至少两个热源。从高 温热源汲取的热，只有一部分变为功，而其余部分的热传给低温热源，想要不损失这部分 热量，热机就不能周而复始循环不已地工作了，因此也就不成其热机了。想利用大海作热 源的热机设计者，终因早不到能和大海同时同地现成存在的低温热源，而使所有的设计者 均以失败而告终。大海存储的热能虽多，但人们只能“望洋兴叹”不能利用。人们从大量的 实验经验中终结出了一条规律，它是宏观世界中的一条自然法则，它不能从别的什么原理 中推引出来。 一、热力学第二定律的两种最常用的表述 克劳修斯表述法(1850年)：不能把热从低温物体传到高温而不产生任何其它影响。 开尔文表述法(1851年)：不可能从单一热源吸收热量而使之完全转化为功，而不引起其 它变化。 开尔文表述法后来被奥斯特瓦德(Ostward)表达为：第二类永动机是不可能造成的。 第二类永动机：就是一种能从单一热源吸收热量，并将所吸收的热全转化为功而无其 它影响的机器。虽不违反能量守恒定律，但永远不可能造成。他们是结合解决具体的Carnot 热机的问题提出来的。 【例如】从海水中吸取热量完全变为功以开动船只等，那么航海和航天就不需要带燃 料了，只带一个第二类永动机就够了，但都以失败告终，说明第二 类永动机是不存在的。 T1 T2 Q2 Q1 Q1 热机 W