热力学第二定律与熵

循环过程特征

• $\Delta E=0$ (回到初态)
• $Q_{net}=A_{net}$ (净吸热 = 净功)

热机效率 ($\eta$)

$\eta =\frac{A}{Q_1}=\frac{Q_1-Q_2}{Q_1}=1-\frac{Q_2}{Q_1}$

• $Q_1$: 从高温热源吸收的总热量。
• $Q_2$: 向低温热源放出的总热量 (取绝对值)。

卡诺循环 (Carnot Cycle)

由两个等温过程和两个绝热过程组成。 效率仅取决于热源温度： ${\eta }_c=1-\frac{T_2}{T_1}$

• $T_1$: 高温热源温度。
• $T_2$: 低温热源温度。
• 卡诺定理：在相同高低温热源间工作的一切可逆热机效率相等；不可逆热机效率小于可逆热机。

致冷系数 ($\omega$ 或 $ϵ$)

$\omega =\frac{Q_2}{A}=\frac{Q_2}{Q_1-Q_2}$ 卡诺致冷机：$\omega =\frac{T_2}{T_1-T_2}$