毕业论文移动版

    热力学第二定律开氏说法不能简单地概括为：功能够完全转变为热，但热不可以完全变成功。事实上，不是热不可以全部变成功，而是在不产生其他影响或不造成其他变化的条件下热不可以完完全全变为功。这个不引起其他变化的条件是绝不可少的。例如，一个理想气体在做等温膨胀时所做的功是完全由所吸收的热量得到的，因为它的内能在等温膨胀时不变。这样，热是完全变为功了，但是却发生了另外一个变化，那就是气体的体积变大了。所以，唯有在无其它变化时，热才不能完全变为功。

第二节  卡诺定理

    1824年卡诺发表了卡诺定理，这是在热力学第一定律和第二定律建立之前。卡诺定理表述为：可逆机的效率是所有工作于两个一定的温度之间的热机中最大的。卡诺根据两个相互矛盾的原理——热质说和第二类永动机不存在，来证明他的定理。卡诺的证明是：设有两个热机A和B，他们从同一热源所吸收的热量和对外界所作的功各为Q1，W及Q1’,W’，他们的效率为论文网

ηA=W/Q1，ηB=W'/Q1'                         (1。1)

假设A是可逆机，我们要证明ηA≥ηB。为证明的方便起见，假设Q1=Q1’。如果定理不成立，即如果ηA<ηB，则由Q1=Q1’得W’>W。A既然是可逆机，而W’又比W大，我们可以利用B的功W’使A反向进行，那么A将受外界的功W而向热源放出能量Q1。在两个热机的联合循环过程终了时，两机的工作物质都恢复原状，热源放出的热量又吸收回来了，因而没有变化，但是有净功W’-W多出来了。在错误的热质说指导下，卡诺以为热量由高温物体传导到低温物体时保持数量不变，因此他认为在两机的联合循环终了时，冷凝器也没有变化。由此他得出结论，多出来的净功W’-W是无中生有的，这是一种永动机，因而是不可能实现的。这就说明ηA>ηB的假设不正确，则必定有ηA≥ηB。但卡诺这个证明是不正确的，因为根据热力学第一定律，由于工作物质在循环过程终了时恢复原状，它的内能一定恢复原值，所以应有

W=Q1-Q2                              (1。2)

同样有                                W’=Q1’-Q2’                           (1。3)

(1。3)-(1。2)，得                       W’-W=(Q1’-Q1)-(Q2’-Q2)                (1。4)

今已知Q1’=Q1，故                      W’-W=Q2-Q2’                           (1。5)

这个方程说明净功W’-W是由冷凝器所放出的净热量Q2-Q2’所转化来的，并不是如卡诺所想象的，无中生有的。克劳修斯与开耳芬就是从卡诺定理不可以用热力学第一定律证明，需要一个新原理这里得到他们关于热力学第二定律的说法的。我们可以看出，在卡诺证明的步骤中，用开耳芬关于第二定律的说法就可以证明卡诺定理。假如要用克氏说法来证明卡诺定理，只需将原来的假设Q1=Q1’换为W=W1’就行了。在换成这个假设后，（1。4）化为

                                     Q1-Q1’=Q2-Q2’                        (1。6) (责任编辑：qin)