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知识点三:克劳修斯不等式与熵判据



方向性判据

对于隔离系统,环境对它毫无影响,因此不会发生非自发变化。如果进行一个不可逆过程,则必定是自发的。

这一结论可表述为“一个隔离系统的熵永不减少。”—熵增加原理
总熵判据

则热源的熵变:

如果热源的热容很大,与系统有限的热量交换不足以引起热源温度的改变,则不论系统中进行的过程可逆与否,热源(环境)吸热或放热都可视为可逆进行,且以等温可逆方式与系统交换热量。则

与Clausius不等式对比,得

此式称为总熵判据,它与Clausius不等式并无本质的区别,可作为过程的可逆性判据。

总熵判据在一定条件可作为变化的方向性判据。例如

 

(1)以左右两边气体为系统(隔离系统):

,自发

(2)左边为系统,右边为环境(热源):


,系统自发

(3)右边为系统,左边为环境


,系统非自发

总之,利用判别变化方向性的先决条件是环境不对系统作功。