克劳修斯积分

更新时间:2022-09-16 09:47

克劳修斯等式表述为:任意可逆循环中吸热和放热过程的热量与相应热源温度之比的积分等于零;克劳修斯不等式表述为:任意不可逆循环中吸热和放热过程的热量与相应热源温度之比的积分小于零。其中,上述表达式中的积分称为克劳修斯积分。

积分概念

克劳修斯积分是用于任意多热源循环吸热放热过程的热量与相应热源温度之比的总和,即 。上式中的积分称为克劳修斯积分。

克劳修斯定理

克劳修斯积分等式

克劳修斯是最早研究的科学家之一,而且为此物理量命名。克劳修斯想要找到熵和系统中热量流动之间的比例关系。在一热力学循环中,系统的热可以转换为功,而功也可以转换为热。克劳修斯认为:热力学循环中所有转换的代数和只能是正值,在一些特殊的情形下会是零。转言之,对于所有循环且可逆的过程,下式恒成立:

其中, 为由系统转移到热库的热(注意其正负号定义恰与上式相反);T为系统的绝对温度

克劳修斯积分不等式

克劳修斯不等式可表示为:

该式说明,任意不可逆循环中吸热和放热过程的热量与相应热源温度之比的积分小于零。

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