第一定律:数目
账面平衡
600 J = 240 J + 360 J,能量总量守恒。
循环工作的热机 · 能量流审查
把高温热库给出的热量记入账本,再看它分成了多少功、多少排热。第一定律审“数目”,第二定律还要审“方向”。
设装置完成一个循环后回到初态,单位统一用焦耳。
能量差额:0 J(左边减右边)
600 J = 240 J + 360 J,能量总量守恒。
有热量排向低温热库,没有出现“从单一热库吸热并全部变成功”的唯一效果。
循环装置内能改变量为零,因此对外做功由 W = Q吸 − Q放 得到。
把吸热与“做功+排热”对照。相等只说明账面满足能量守恒。
循环工作的装置若唯一效果是从单一热库吸热并全部转化为功,就越过了第二定律的边界。
说明:本账本只讨论循环热机的能量流与第二定律边界,不涉及具体热机的极限效率。