7-7 可逆过程与不可逆过程 卡诺定理,可逆过程：系统状态变化过程中,逆过程能重复正过程的每一个状态,且不引起其他变化的过程。,在热力学中，过程可逆与否与系统所经历的中间状态是否为平衡状态有关。,实现的条件:过程无限缓慢,没有耗散力作功。,不可逆过程：在不引起其它变化的条件下，不能使逆过程重复正过程的每一个状态的过程。,1.可逆过程与不可逆过程,b.不平衡和耗散等因素的存在，是导致过程不可 逆的原因，只有当过程中的每一步，系统都无 限接近平衡态，而且没有摩擦等耗散因素时， 过程才是可逆的。,c.不可逆过程并不是不能在反方向进行的过程， 而是当逆过程完成后，对外界的影响不能消除。,a.自然界中一切自发过程都是不可逆过程。,讨论：,可逆过程与不可逆过程,2. 卡诺定理,(1) 在温度为 的高温热源和温度为 的低温热源之间工作的一切可逆热机，效率都相等，而与工作物质无关，其效率为:,(2) 在温度为 的高温热源和温度为 的低温热源之间工作的一切不可逆热机的效率不可能大于可逆热机的效率。,卡诺定理指出了提高热机效率的途径： a. 使热机尽量接近可逆机； b. 尽量提高两热源的温度差。,卡 诺,3.卡诺定理的证明,（1）在温度为 的高温热源和温度为 的低温热源之间工作的一切可逆热机，效率都相等，而与工作物质无关，其效率为:,工作在相同的高低温热源 T1、T2 间的卡诺热机 E 与可逆热机 E , 设法使之做相等的功 A 而连接起来。它们的效率分别为:,用反证法，假设,得到,两部热机一起工作，成为一部复合机，结果外界不对复合机作功，而复合机却将热量 从低温热源送到高温热源，违反热力学第二定律。,所以 不可能，即,反之可证 不可能，即,卡诺定理的证明,(2)在温度为 的高温热源和温度为 的 低温热源之间工作的一切不可逆热机的效率 不可能大于可逆热机的效率。,同上的方法，用一不可逆热机 代替 可逆热机,可证明:,卡诺定理的证明,(2)在温度为 的高温热源和温度为 的 低温热源之间工作的一切不可逆热机的效率 不可能大于可逆热机的效率。,同上的方法，用一不可逆热机 代替 可逆热机,可证明:,卡诺定理的证明,