绝热线为什么不能相交
⑴ 一条等温线和一条绝热线能否相交两次,为什莫
不能。若等温线Ⅲ与Ⅰ和Ⅱ两个绝热线相交,就构成了一个循环。
这个循环只有一个单一热源,它把吸收的热量全部转变为功。
并使周围环境没有变化,这是违背热力学第二定律的。所以,这样的循环是不可能构成的。
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热力学第二定律注意事项:
其一,“普适”意味着能说的有限,热力学适用于一切(近)平衡态系统,因此也不可能解释具体的物质特性:比如哪些物质存在超导态,哪些物质没有,更没法预言超导转变温度。
其二,热力学第二定律只适用于(近)平衡态,对于远离平衡态的系统,热力学第二定律是不适用的。这也是为什么宇宙能从早期均一的状态演化出现在复杂的星系结构。
⑵ 如何用热力学第二定律证明p--v图上两可逆绝热过程线不可能相交
首先你要明白的是:一条等温线与一条绝热线不能有两个交点。因为, 若一条等温线与一条绝热线有两个交点,则两条曲线构成了一个循环过程,它仅从单一的热源吸热,且全部转换为功,热机效率达100%,违背了热力学第二定律的开尔文说法,所以不成立。
接着,若两条绝热线相交,那么我们一定可以取一条和这两条绝热线都相交的等温线,这样就间接构成了我上面所提的等温线和绝热线(实际是相交的两条,但是连在一起变成了一条)组成的循环。很显然,这违背了“一条等温线与一条绝热线不能有两个交点”的命题。
所以两条绝热线不能相交。
⑶ 为什么绝热过程两条绝热线一定不会相交
绝热过抄程是一个绝热体袭系的变化过程,绝热体系为和外界没有热量和粒子交换,但有其他形式的能量交换的体系,属于封闭体系的一种。绝热过程有绝热压缩和绝热膨胀两种。常见的一个绝热过程的例子是绝热火焰温度,该温度是指在假定火焰燃烧时没有传递热量给外界的情况下所可能达到的温度。现实中,不存在真正意义上符合定义的绝热过程,绝热过程只是一种近似,所以有时也称为绝热近似。
绝热过程分为可逆过程(熵增为零)和不可逆过程(熵增不为零)两种。可逆的绝热过程是等熵过程。等熵过程的对立面是等温过程,在等温过程中,最大限度的热量被转移到了外界,使得系统温度恒定如常。由于在热力学中,温度与熵是一组共轭变量,等温过程和等熵过程也可以视为“共轭”的一对过程。
如果一个热力学系统的变化快到足以忽略与外界的热交换的话,这一变化过程就可以视为绝热过程。准静态过程的熵增可以忽略,所以视作可逆过程,严格说来,在热力学中,准静态过程与可逆过程没有严格区分,在某些文献中被作为同义词使用。
同样的,如果一个热力学系统的变化慢到足以靠与外界的热交换来保持恒温的话,该过程则可以视为等温过程。
⑷ 试证明在同一p-V图上,一定量的理想气体的一条绝热线与一条等温线不能相交于两点。
线陡说明在V减少时,绝热线的P增大比等温线明显,这时因为PV=CT这个理想气体方程内中,等温曲线的PV是常数,容所以是一个反比例曲线。
绝热曲线在压缩的时候,因为外界压缩做功,还导致了气体的温度升高,所以在体积相同的时候,P就更大了,所以更陡,因此只可能有一个交点。
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等温线注意事项:
系统在绝热过程所经历的平衡状态在状态图上形成绝热线。
若等温线Ⅲ与Ⅰ和Ⅱ两个绝热线相交,就构成了一个循环,这个循环只有一个单一热源,把吸收的热量全部转变为功,并使周围环境没有变化,这是违背热力学第二定律的,所以这样的循环是不可能构成的。
如果两次相交,用户可以设计一个循环,根据围成的封闭的边界工作的一部分,方向采取在一个循环中,对外部的工作,并仅在等温过程中吸收热量从单一热源(绝热过程中,不向低温热源放热)的第二定理违反。
⑸ 谁能仔细解释一下
系统在绝热过程所经历的平衡状态在状态图上形成绝热线。
例如在压力—体积状态图上,理想气体的绝热线服从pVγ=常数的关系。其中p为压力,V为体积,γ=Cp/Cv叫绝热指数(又称热容商,adiabatic exponent)Cp和Cv分别为气体的等压和等容热容。
如果两条绝热线相交,则违反热学第二定律。
两条绝热线不能相交,若相交,则可设计一个循环按他们围成的闭合部分的边界来工作。方向取对了则在一个循环中对外做功,并只在等温过程中从单一热源吸热,(绝热过程中不向低温热源放热)违反了第二定理。
参考:http://jpkc.njtc.e.cn/coursefile/rexue_20090509/index.php?action=content&m=4055&a=4836&todo=show
⑹ 用热力学第二定律证明:两条绝热线不能相交。
用反证法。两条绝热线如果能相交,再加上一条等温线就可以组成一个循环(闭合曲线)。这个循环只在等温过程从单一热源吸热,然后对外做功,显然违反了热力学第二定律。
所以,两条绝热线不可能相交。
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热力学第二定律克劳修斯表述为:热量不能自发地从低温物体转移到高温物体。开尔文表述为:不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响。熵增原理:不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零。在自然过程中,一个孤立系统的总混乱度(即“熵”)不会减小。
1824年,法国工程师萨迪·卡诺提出了卡诺定理。德国人克劳修斯(Rudolph Clausius)和英国人开尔文(Lord Kelvin)在热力学第一定律建立以后重新审查了卡诺定理,意识到卡诺定理必须依据一个新的定理,即热力学第二定律。他们分别于1850年和1851年提出了克劳修斯表述和开尔文表述。这两种表述在理念上是等价的。
热力学第二定律说明:热量可以自发地从较热的物体传递到较冷的物体,但不可能自发地从较冷的物体传递到较热的物体(克劳修斯表述);也可表述为:两物体相互摩擦的结果使功转变为热,但却不可能将这摩擦热重新转变为功而不产生其他影响。
对于扩散、渗透、混合、燃烧、电热和磁滞等热力过程,虽然其逆过程仍符合热力学第一定律,但却不能自发地发生。热力学第一定律未解决能量转换过程中的方向、条件和限度问题,这恰恰是由热力学第二定律所规定的。
⑺ 根据热力学第二定律证明两条绝热线不能相交
用反证法。
两条绝热线如果能相交,再加上一条等温线就可以组成一个循环(闭合曲线)。这个循环只在等温过程从单一热源吸热,然后对外做功,显然违反了热力学第二定律。
所以,两条绝热线不可能相交。
⑻ 为什么等温线与绝热线不能有两个交点用热力学第一定律和第二定律分别证明
一条等温线和一条绝热线不会有两个交点,用反证法:假定一条绝热线和一条等温线有两个交点,那么这两条线就可形成封闭曲线。
可以设计一个热机,使它沿这封闭曲线工作一周,完成一个循环,由于封闭曲线包围了一块面积,循环结束后,热机对外做了功,又由于只有一条等温线,热机只从一个热源吸热完成循环对外做功。
总的效果是:热机只从一个热源吸热对外做功而未引起其他变化,这样违反了热力学第二定律。
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等温线图的判读规律
1、判断南、北半球位置
南半球:自北向南等温线的度数逐渐减小或自南向北等温线的度数逐渐增大。
北半球:自北向南等温线的度数逐渐增大或自南向北等温线的度数逐渐减小。
2、判断陆地、海洋位置
冬季:陆地上的等温线向低纬弯曲(表示冬季的陆地比同纬度的海洋温度低),海洋上的等温线向高纬弯曲(表示冬季的海洋比同纬度的陆地温度高)。
夏季:陆地上的等温线向高纬弯曲(表示夏季的陆地比同纬度的海洋温度高),海洋上的等温线向低纬弯曲(表示夏季的海洋比同纬度的陆地温度低)。
3、判断寒、暖流
寒流:寒流中心比同纬度的其他地区水温低,故等温线向低纬凸出(类同于冬季的陆地或夏季的海洋)。
暖流:暖流中心比同纬度的其他地区水温高,故等温线向高纬凸出(类同于夏季的陆地或冬季的海洋)。
⑼ 为什么两条绝热线不能相交若理解为在等温过程中向热源中放热,即只有放热过程
绝热线来自于绝热过程,既然绝热,不知你的放热是怎么实现的呢?所以你的理解根本就是错误了。
好好理解一下啥是绝热线吧