人类的文明史上有许多伟大的发明，其中有一个就是瓦特发明蒸汽机，这个发明推动了 欧洲的工业革命，因为机器可以代替人做功。因此，我们都希望机器可以代替人做更多的功， 也就是如何提高机器的工作效率？

　　热力学第二定律是在蒸汽机发展的推动下建立起来的。本来的目的，是为了解决热功转 化的方向与限度的问题。蒸汽机是一种将燃料燃烧放出的热转化为机械功的装置，它的特点 是必须在两个不同温度的热源之间运转。水是工作介质，在装置中经历四个典型的过程：(1) 水在锅炉中从高温热源(燃料燃烧产物)取得热量，气化产生高温高压蒸气。(2)蒸气在汽缸中 绝热膨胀，推动活塞做功，温度和压力则同时降低。(3)蒸汽在冷凝器中放出热量给低温热源 (冷却介质)，并冷凝为水。(4)水经泵增压，重新打入锅炉。

　　取水作系统，循环后，状态不变， U 0 ，但系统从高温热源吸热( Q1 0 )，作功(W<0)， 它是扣除所消耗的功后的净值，并放热给低温热源( Q2 0 )， U Q1 Q2 W 0

-W与 Q1 之比称为 热机效率 ，符号用表示

W

Q1

Q1 Q2 Q1

　　蒸气机的广泛应用，推动了欧洲的产业革命。为了提高蒸汽机的效率，早在十八世纪人 们就已经意识到，要是热转变成功，就必须要有两个热源，1763 年瓦特给蒸汽机加上了一个 分离的冷凝器，蒸汽机从一个热源吸热，一部分做功，剩下的热量放给了冷凝器，通过不断 改进冷凝器，提高了蒸汽机效率。但是他发现提高效率是有限的，不能百分之一百转化。我 们当然希望最好就是从高温热源吸收的热都变成功，也就是效率百分之百，这就是第二类永 动机的模型。