五、熵判据与熵增原理
• 1、绝热过程 • 当Q=0时: • dS(绝热)≥0 • S(绝热)≥0
=0
是绝热可逆过程
〉0 是绝热不可逆过程 • 上式表明系统发生一个绝热过程,若是绝热可逆过程则 熵不变,若是绝热不可逆过程则熵增大,系统发生一个 绝热过程,熵不可能减小。
2.(隔离系统)熵判据 由于隔离系统进行的任何过程必然是绝热的。所以 隔离系统一切可能发生的过程,均向着熵增大的方向进 行,直至熵达到该条件下的极大值。任何可能的过程均 不会使隔离系统的熵减小。 隔离系统可能发生(不可逆)的过程就是自发过程, 隔离系统的可逆过程就是平衡,所以判断隔离系统是否 可逆,就是判断是否自发。 S(隔)≥0 >不可逆、自发 dS(隔)≥0 >不可逆、自发
B nB+nB T P2
同种气体恒温混合 ,若P1 =P1 = P2 则TS(混合)=0 若VA1=VB1=V2 则TS(混合)《0
3.不同温度的气体混合
• A nA B nB nA+nB • TA1 VA1 TB1 VB1 • • 变温混合 S S(环)=0 A、B T2 V2
2 1 T2
1
T2 P2 当CP , m为常数时 : S nCP , m ln nR ln T1 P1
2 1
还可推出当CP , m或CV , m为常数时 : V2 P2 2 1S nCP , m ln nCV , m ln V1 P1
讨论:(在CP,m或 CV,m为常数时) 恒温过程:TS=nRln(V2/V1)=nRln(P1/P2) 恒容过程: VS=nCV,mln(T2/T1)=nCV,mln(P2/P1) 恒压过程: PS=nCP,mln(T2/T1)=nCP,mln(V2/V1) 绝热可逆过程:S=0 所以绝热可逆过程的过程方程可用S=0表示。 即:S=nCV,mln(T2/T1)+nRln(V2/V1)=0