1樓：殤鞅
卡諾熱機的迴圈過程：第一階段，溫度為的等溫膨脹過程，系統從高溫熱源吸收熱量；第二階段，絕熱膨脹過程，系統溫度從高降低；第三階段，溫度為的等溫壓縮過程，系統把熱量釋放給低溫熱源 ；第四階段，絕熱壓縮過程，系統溫度從低升高。
卡諾熱機的效率：由定義η=a/q知，η=1-t1/t2
卡諾定理：⑴在相同的高溫熱源和相同的低溫熱源之間工作的一切可逆熱機，其效率都相等，與工作物質無關，與可逆迴圈的種類也無關。⑵在相同的高溫熱源和相同的低溫熱源之間工作的一切不可逆熱機，其效率都小於可逆熱機的效率。
證明：設在兩個熱源之間，有可逆機r（即卡諾機）和任意的熱機i在工作（圖2.2）。
調節兩個熱機使所作的功相等。可逆機及從高溫熱源吸熱ql，作功w，放熱（ql-w）到低溫熱源，其熱機效率為 ηk = w/qi（圖中所示是可逆機r倒開的結果）。另一任意熱機i，從高溫熱源吸熱q1』，作功w，放熱（q1』-w）到低溫熱源，其效率為ηi = w/q1』
先假設熱機i的效率大於可逆機r（這個假設是否合理，要從根據這個假定所得的結論是否合理來檢驗）。即ηi > ηk，因此得ql > q1』。
今若以熱機i帶動卡諾可逆機r，使r逆向轉動，卡諾機成為製冷機，所需的功w由熱機i供給，如圖2.2所示：及從低溫熱源吸熱（ql-w），並放熱ql到高溫熱源。
整個複合機迴圈一週後，在兩機中工作的物質均恢復原態，最後除熱源有熱量交換外，無其它變化。
從低溫熱源吸熱：（ql - w) - (q1』 - w) = ql-q1』 > 0。
高溫熱源得到的熱：ql-q1』。
淨的結果是熱從低溫傳到高溫而沒有發生其它的變化。這違反熱力學第二定律的克勞修斯說法。所以最初的假設ηi>；ηk不能成立。
因此應有ηi≤ηk 。這就證明了卡諾定理。也即卡諾熱機效率最高。
2樓：
這個問題很有意思。
1.關於卡諾熱機的效率最高的問題。樓主所說的應該是最常見的，也是我唯一看到過的證明方法。
1l的說法我不能同意，熱力學是一個自洽的體系，4個熱力學定律（經驗定律）應該看做整個熱力學的基本公理。那麼明顯示卡諾定理也應該是由熱二律證明得到的。
2.樓主關於製冷機的效率有一點問題，
製冷機的效率=從低溫熱源吸熱/外界做功
3.我對樓主問題的理解是這樣的：
如果有一個不可逆的製冷機，外界對其做功w，從低溫熱源吸熱q（由於這個製冷機是不可逆的，因此q和w有比較大的變動幅度）。那麼如果存在一個不可逆熱機（此處樓主說是不可逆的，但換成可逆的也不會影響結論）。這個熱機能對外做功w，並且從高溫熱源的吸熱小於q+w。
那麼將熱機與製冷機組合，等價於熱量從低溫物體傳遞到高溫物體，違反了熱二律。
4. 顯然對這個矛盾的解釋就是證明明不可能存在如3中敘述的熱機。從熱力學的角度，最簡單的證明就是「這個熱機是不可能存在的，因為如果存在，就違反了熱二律。」
5.雖然4中證明是最正統的（從熱力學「公理」出發），但是樓主的問題就是要推翻公理，因此這個證明顯然得不到樓主的認同。
6.下面可以從直觀（經驗）的角度說明（不是證明）這個熱機是不存在的。 從3中的敘述可知熱機效率》w/(w+q)=1/(1+(q/w))=1/(1+製冷機效率)
。在固定兩個熱源的溫度時，從直觀上（因為樓主不承認熱二律）可以知道製冷機的效率是有一定上限的（不可能被無限提升）。也就是說無論如何調整q和w的大小，熱機效率總是要大於一個固定的值的（除非製冷機效率趨於無窮，熱機效率才是無限制的）。
由此可知，不一定（即使不承認熱二律）存在一個3中描述的熱機。
7.6說得有點亂，來總結一下。首先，證明不存在3熱機的唯一方法，就是從熱二律出發（4中證明），因為如果否認熱二律，確實可以得到這個熱機。
其次，7中的說明，是想表達，即使不承認熱二律，對熱機的效率也是有限制的（在熱力學中，這個限制就是熱二律）。因此，樓主理想中的調解q和w的大小，使得這樣的熱機一定存在，是不可能的。
8.總而言之，熱二律與牛頓三定律一樣，是一個經過實驗反覆驗證的經驗定律，要想通過幾個理想實驗說明熱二律有悖於其他的物理定律是不太可能的。
ps:說得太亂了，我自己看了一遍，沒看懂。如果樓主也沒看懂，直接hi我算了。
3樓：高
卡諾定理的證明看一樓的。
卡諾迴圈效率最高是跟其他幾個常見迴圈相比而言的如:奧托迴圈、迪塞爾迴圈、逆向斯特令迴圈。
一個熱機的效率就是有用功與總功的比值，而哪些是有用功則是人為規定的。因而效率與具體用途有關。
4樓：匿名使用者
怎麼證不管他了，其實這些證明只是為了得出「卡諾熱機效率最高」這個問題，
你提出的問題在於「不可逆」上面，因為不可逆，就不能迴圈；一次工作完成以後，你必須從外界輸入負熵（或者說額外能量）來恢復整個系統，所以第二定理沒有被打破
5樓：白夜輪迴
誰教你這樣證明卡諾定理的。。。。。
卡諾定理說的是準平衡過程是效率最高的熱力學過程，一般這個定理初級的證明使用p-v圖（不是很確定是不是這個圖），高階的證明方法比較麻煩，有興趣可以去查一查，卡諾定理出現在熱力學第二定律之前，熱力學第二定律的經典力學範疇證明簡單的說就是用這個證的，怎麼可能用熱二證卡諾定理呢，真是昏頭的老師呀
大學物理 卡諾熱機問題，大學物理求熱機效率，看一下我做的對嗎？為什麼我算出來的答案於參考答案不同，到底哪裡錯了，謝謝！
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