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高二物理备考:热力学第二定律

http://www.newdu.com 2020-05-07 新东方网 佚名 参加讨论

    高考网汇集整理《高二物理备考:热力学第二定律2》
    二、热力学第二定律的实质
    1.可逆过程与不可逆过程
    一个热力学系统,从某一状态出发,经过某一过程达到另一状态。若存在另一过程,能使系统与外界完全复原(即系统回到原来的状态,同时消除了原来过程对外界的一切影响),则原来的过程称为“可逆过程”。反之,如果用任何方法都不可能使系统和外界完全复原,则称之为“不可逆过程”。
    可逆过程是一种理想化的抽象,严格来讲现实中并不存在(但它在理论上、计算上有着重要意义)。大量事实告诉我们:与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆过程。
    2.对于开氏与克氏的两种表述的分析
    克氏表述指出:热传导过程是不可逆的。开氏表述指出:功变热(确切地说,是机械能转化为内能)的过程是不可逆的。
    两种表述其实质就是分别挑选了一种典型的不可逆过程,指出它所产生的效果不论用什么方法也不可能使系统完全恢复原状,而不引起其他变化。
    请注意加着重号的语句:“而不引起其他变化”。比如,制冷机(如电冰箱)可以将热量Q由低温T2处(冰箱内)向高温T1处(冰箱外的外界)传递,但此时外界对制冷机做了电功W而引起了变化,并且高温物体也多吸收了热量Q(这是电能转化而来的)。这与克氏表述并不矛盾。
    3.不可逆过程的几个典型例子
    例1(理想气体向真空自由膨胀)如图1所示,容器被中间的隔板分为体积相等的两部分:A部分盛有理想气体,B部分为真空。现抽掉隔板,则气体就会自由膨胀而充满整个容器。
    例2(两种理想气体的扩散混合)如图2所示,两种理想气体C和D被隔板隔开,具有相同的温度和压强。当中间的隔板抽去后,两种气体发生扩散而混合。
    例3焦耳的热功当量实验。 (责任编辑:admin)
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