2022-2023学年高二物理竞赛课件：可逆过程与不可逆过程

可逆过程与不可逆过程 可逆过程与不可逆过程 无摩擦的准静态过程是可逆过程. §1.16热力学第二定律的普遍表述 一.设某一不可逆过程A至B，用某一可逆过程令其返回 有： 对于无穷小过程： 二.熵增加原理 绝热条件下，无Q 绝热过程中，熵永不减少。 §1.17熵增原理应用举例 例一.热量Q从高温热源T1传到T2，求该系统的熵变。 解：设想Q与另一热源进行等温传导，由熵函数定义， 高温热源的熵变为： 低温热源的熵变为： 可逆过程前后，两个热源的总熵变为： 由熵增原理， 而不引起其他变化的情况是不可能发生的。 例二 将质量相同而温度为T1,T2的两杯水在等压下，绝热地混合，求 熵变。 初态： 终态： 对于等压过程： 故： 例三 理想气体初态温度为T,体积为VA，讨论下列两个过程中气体的熵变。 （1）经准静态等温过程体积膨胀为VB， （2）经绝热自由膨胀过程体积膨胀为VB。 （1）过程初态（T,VA） 终态（T,VB） 熵变： （2）过程初态（T,VA） 终态（T,VB） 熵变： （1）过程与（2）过程的区别在于： （1）过程对外界产生了影响，而且是可逆过程。 （2）过程是不可逆过程。 例二.有两个相同物体，热容量为常数，初始温度为Ti，令一制冷机在 此两物体间工作，使其中一个物体的温度降低到T2,设p恒定且无相变 求该过程所需的最小功。 解：由热力学基本微分方程： 对于等压过程，有： 对于第二个物体 对于制冷机，熵不变，但是将从2物体中的吸热Q2与外界的 功W变成热量传入1物体 为第二物体所放热量 1物体的吸热 所以，物体1的熵增为： 整个系统熵增为： 熵增原理要求： 故： 取等号时（可逆制冷机），外界功最小，上式取等号。 Helmholtz free energy and Gibbs free energy 理想运放构成的电路如图8所示，试导出下图电路的输出电压与输入电压的函数关系式。 � $