热力学第二定律
熵和无序。
两个经典的陈述热力学第二定律：
| 开尔文和普朗克 工作流体经过一个循环的(热)发动机不可能从单个热源吸收热量，提供等量的功，而不产生其他影响。 |
| 克劳修斯 任何机器，其工作流体经过一个循环，都不可能从一个系统吸收热量，而将热量排斥到另一个系统而不产生其他影响。 |
第二定律的两种表述都有约束热力学第一定律通过识别能量下降。第二定律是关于熵(S)它是由所有过程产生的，与做功能力的丧失有关。第二定律指出宇宙的熵在增加。
要获得能量，就必须有一个能量水平高的区域和一个能量水平低的区域。有用的功必须来自于从高能级流向低能级的能量。
- 100%的能量不可能转化为功
- 熵可以产生，但不能消灭
热机的效率
热机工作在两个能级之间的热力学效率是用绝对温度来定义的，可以表示为
η = (th- Tc) / th= 1 - tc/ Th(1）
在哪里
η=效率
Th=温度高电平(K)
Tc=温度低电平(K)
因此，为了达到最大的效率-Tc必须尽可能的冷。100%的效率TcShould等于0 K．这在现实生活中是不可能的，所以效率总是小于1 (100%)．
| 熵变> 0 不可逆转的过程 |
熵变= 0 可逆的过程 |
熵变< 0 不可能的过程 |
熵用来定义一个系统中不可用的能量，熵定义了一个系统作用于另一个系统的相对能力。当能量向更低的能级移动时，人们对周围环境的作用就更小，熵就会增加。
- 对于整个宇宙，熵在增加
- 熵不像能量那样守恒
去国际公认的热力学关键值，标准态和生成焓，生成吉布斯自由能，熵和热容而且有机物质的标准生成焓，生成吉布斯能，熵和摩尔热容为值列表对于很多无机物和有机物。
热力学熵
热力学系统中的熵变可以表示为
dS = dH / t一个（2）
在哪里
dS =熵变(kJ/kg K)
dH =焓变或内能变化(焦每千克K）
T一个=平均温度(K)
卡诺热循环 的和(dH / T)卡诺循环中每一步的值等于0．之所以会发生这种情况，是因为总的来说，每一个正H都有一个与之对应的负H。 |
例如-熵供暖水
流程提升1公斤水的来源0 ~ 100oC(273至373 K)在大气条件下。
的比焓0oC (hf) = 0 kJ/kg(来自蒸汽表)(具体-每单位质量)
水的比焓One hundred.oC (hf) = 419 kJ/kg(来自蒸汽桌)
比熵变:
dS = dH / T一个
=[(419焦每千克)-(0焦每千克)]/ [((273 K) + (373 K)) / 2)＝1.297kJ / kgK
例子-熵蒸发水到蒸汽
流程变更1公斤的水One hundred.oC (373 k)到饱和蒸汽One hundred.oC (373 k)在大气条件下。
蒸汽的比焓One hundred.oC (373 k)之前蒸发=418焦每千克(从蒸汽表）
蒸汽的比焓One hundred.oC (373 k)后蒸发=2675焦每千克(从蒸汽表）
比熵变:
dS = dH / T一个
= [(2675焦每千克)——(418焦每千克)[[((373 k) + (373 k)) / 2]
＝6.054kJ / kgK
水的总比熵变One hundred.oC到饱和蒸汽One hundred.oC等于水的比熵的变化量，加上蒸汽的比熵的变化量。
例子-熵过热蒸汽
过程过热1公斤饱和蒸汽在大气压力下150oC (423k)．
蒸汽的比总焓One hundred.oC (373 k)＝2675焦每千克(来自蒸汽桌)
过热蒸汽的比总焓150oC (423 K) = 2777 kJ/kg(来自蒸汽桌)
比熵变:
dS = dH / T一个
=[(2777焦每千克)-(2675焦每千克)]/ [((423 K) + (373 K)) / 2)
＝0.256kJ / kgK