2021-2022学年高二物理竞赛课件：可逆过程与不可逆过程

这是一份2021-2022学年高二物理竞赛课件：可逆过程与不可逆过程，共14页。PPT课件主要包含了可逆过程与不可逆过程，由于快速膨胀，系统对外界的功，由于快速压缩，外界对系统的功，摩擦过程，卡诺定理，热机效率的极限是，如何提高效率，对于卡诺热机等内容，欢迎下载使用。
定义可逆过程: 一个过程 P 其逆过程完成时，周围的一切都完全复原，则过程 P 为可逆过程。
不可逆过程: 一个过程 P 其逆过程不存在，或逆过程完成时周围的一切不能完全复原，则过程 P 为不可逆过程。
可逆过程一定是准静态过程。但准静态过程不一定是可逆过程。例如无限缓慢地透热过程。
系统恢复不了原态，P 就是不可逆的；系统恢复了原态却引起了外界的变化，过程 P 也是不可逆的
热机汽缸的活塞快速膨胀过程是否可逆过程？
热机的汽缸活塞快速膨胀过程是否可逆过程？
活塞恢复原态时，外界对系统多做 A的功，系统的内能增加，温度上升，系统恢复原温度就需要向外界放热：
热机的汽缸活塞快速膨胀过程不是可逆过程！
结果是系统完全复原，但是过程对外界有影响：A 的功变成了热能Q。
根据热力学第二定律，Q是无法100％地转化为功而使外界复原的。
摩擦可以生热，但是热不能自动产生摩擦，过程是不可逆过程。
问题：气体的自由膨胀是否可逆过程？
“一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的”
气体的自由膨胀是非准静态过程，不可逆。
气体膨胀时未做功，外界压缩气体，要对气体做功，不可逆。
违背热力学第一定律的第一类永动机不可能出现，违背热力学第二定律的第二类永动机也不可能出现。
在相同的高、低温热源间工作的一切可逆热机，效率相同，与循环工作物质无关。 在相同的高、低温热源间工作的一切热机，可逆过程热机效率最高。
制造可逆过程热机使用卡诺循环的热机加大高、低温热源的温度差
实际适用的仅可能加大高、低温热源的温差。
热能几乎不能转化为有用功。
热能几乎全部转化为有用功。
相同的热能，其有用程度不同！
考虑热量的符号：(用代数值表示)
不可能有这样的循环，从单一热源吸热并全部转化为功，而不对外界产生影响。
热量不可能自动地由低温热源传向高温热源。
热量可以自动地由高温热源传向低温热源。
热量可以由低温热源传向高温热源。
热机的效率不可能达到100％。
问题：热机的效率不能达到100％，理论上热机的效率上限是多少？在技术上如何达到这个上限？