热力学第一定律给出了各种形式的能量在相互转化过程中必须遵循的规律，但并未限定过程进行的方向。观察与实验表明，自然界中一切与热现象有关的宏观过程都是不可逆的，或者说是有方向性的。对这类问题的解释需要一个独立于热力学第一定律的新的自然规律，即热力学第二定律。一、可逆过程和不可逆过程3、可逆过程的条件过程要无限缓慢地进行，即属于准静态过程；过程无耗散（没有摩擦力、粘滞力或其它耗散力作功）。即只有在准静态和无摩擦的条件下才有可能是可逆的。二、热力学第二定律开尔文（W.Thomson，1824-1907），原名汤姆孙，英国物理学家，热力学的奠基人之一。1851年表述了热力学第二定律。他在热力学、电磁学、波动和涡流等方面卓有贡献，1892年被授予开尔文爵士称号。他在1848年引入并在1854年修改的温标称为开尔文温标。为了纪念他，国际单位制中的温度的单位用“开尔文”命名。第二类永动机开尔文说法不成立，则克劳修斯说法也不成立克劳修斯说法不成立，则开尔文说法也不成立3、关于热力学第二定律的说明三、卡诺定理四、能量的品质由卡诺定理可知，工作在两个给定的高温热源和低温热源之间的所有可逆热机，如果其中有一可逆卡诺热机，则有沿可逆过程的热温比的积分，只取决于始、末状态，而与过程无关，与保守力作功类似。因而可认为存在一个态函数，定义为熵。对于可逆过程由于熵是态函数，故系统处于某给定状态时，其熵也就确定了。如果系统从始态经过一个过程达到末态，始末两态均为平衡态，那么系统的熵变也就确定了，与过程是否可逆无关。因此可以在始末两态之间设计一个可逆过程来计算熵变；系统如果分为几个部分，各部分熵变之和等于系统的熵变。例题1、求理想气体的状态函数熵设有1摩尔理想气体，其状态参量由p1,V1,T1变化到p2,V2,T2，在此过程中，系统的熵变为例题2、热传导过程的熵变由绝热壁构成的容器中间用导热隔板分成两部分，体积均为V，各盛1摩尔的同种理想气体。开始时左半部温度为TA，右半部温度为TB（<TA）。经足够长时间两部分气体达到共同的热平衡温度(TA+TB)/2。试计算此热传导过程初终两态的熵变。终态：例题3、计算理想气体自由膨胀的熵变三、熵增加原理四、熵增加原理与热力学第二定律小结