NGUYÊN LÝ THỨ HAI NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC

CHƯƠNG VIII: NGUYÊN
LÝ THỨ HAI NHIỆT ĐỘNG
LỰC HỌC
Bài giảng Vật lý đại cương










Hiệu suất của chu trình Carnot
• Hiệu suất của động cơ
nhiệt Carnot (là hiệu
suất cực đại của động
cơ nhiệt):
• Hệ số làm lạnh của máy
lạnh:

A  A  A1  A2  ...
• Hệ số làm lạnh của máy
lạnh Carnot:

T2
  1
T1

Q2

Q2


A Q '1  Q2

T2

T1  T2



5. Entropy
a. Định nghĩa: dS  dQ
T

Độ biến thiên entropy của hệ từ
trạng thái 1 sang trạng thái 2:
( 2)

S  S 2  S1 



tn (1)

Q
T

(tn: quá trình thuận nghịch)


S: chỉ phụ thuộc vào trạng thái
đầu và cuối !


Ví dụ
• Miếng nước đá khối lượng 235 g nóng chảy
thuận nghịch thành nước, nhiệt độ được giữ
nguyên ở O0C trong suốt quá trình. Tính độ thay
đổi entropy của nước đá và của môi trường ?
Cho nhiệt nóng chảy của nước đá L=333 kJ/Kg

ShÖ =
Với Q = L.m => Shệ=
Smt= -


5. Entropy
b. Nguyên lý tăng Entropy

 Quá trình thuận nghịch:
S = S2 –S1 =  Shệ +  Smt = 0
 S1 = S 2
 Quá trình không thuận nghịch:
 S>0  S1 < S2


Entropy đạt cực đại khi nào ?

QT

cân bằng


Tổng quát
• Đối với quá trình bất kỳ: Entropy
của hệ và môi trường luôn tăng
hoặc không đổi:

•S ≥ 0
• Dấu “=”: Qúa trình thuận nghịch
• Dấu “>” : Quá trình bất thuận
nghịch


Ví dụ :
Tính độ biến thiên entropy của hệ và môi trường
trong quá trình không thuận nghịch giãn nở tự
do 1 mol khí tới thể tích gấp đôi giá trị ban đầu ?
• R=8,31 (J/kg.K): hằng số khí
ĐS:

• Shệ=5,76 (J/K) ; Smt= 0  Shệ+ Smt= +5,76
(J/K)


Ph¸t biÓu lại nguyên lý 2:
 Trong hÖ kÝn, ®èi víi c¸c qu¸
trình biÕn ®æi bÊt thuận nghÞch
entropy cña hÖ lµ hµm lu«n lu«n
tăng.

S > 0
S=0  hệ biến đổi trong quá
trình thuận nghịch cân bằng.


Ví dụ: Nhận xét nội dung sau
Một nhà khoa học đã công bố
phát minh loại máy lạnh biến
đổi liên tục nhiệt thành công
nhờ làm lạnh một vật mà môi
trường xung quanh không
chịu sự thay đổi đồng thời
nào!


Tính ∆S trong các quá trình
• Đẳng tích:
• Đẳng áp:

m

P2 m
T2
S  Cv ln  Cv ln

P1 
T1
m

V2 m
T2
S  C p ln  C p ln

V1 
T1

• Đẳng nhiệt:

Q m
V2 m
P1
S   R ln  R ln
T 
V1 
P2

• Đoạn nhiệt:

S  0


BTVN
• Dạng 1: Chu trình Carnot: 8.1; 8.3; 8.4;
• Dạng 2: Entropy: 8.21- 8.23;
• Dạng 3: Hiệu suất của chu trình: 8.24 –
8.28;