热力学第一定律推出来的一个式子
答案:2 悬赏:10
解决时间 2021-11-28 18:44
- 提问者网友:暖心后
- 2021-11-28 08:21
热力学第一定律说dU=δQ-PdV适用于所有过程,又有Tds=dU+PdV也适用于所有过程,根据这两个式子推导出来δQ=Tds应该也是适用于所有过程的,可是为什么实际上只适用于可逆过程?
最佳答案
- 二级知识专家网友:荒唐后生
- 2021-11-28 08:40
δQ=Tds不是从前二式推导出来的!该式是熵变的定义式dS=δQ/T的变形,定义中δQ是微元可逆过程的吸热量,故该式只能用于可逆过程。
实际上Tds=dU+PdV是由dU=δQ-PdV和δQ=Tds在可逆条件下推导出来的,但非常有意思的是,推导出来的结论却不仅适用于可逆过程,还适用于不可逆过程,即适于一切过程。这一点从通常的逻辑是不可理解的,要正确理解必须跳出推导过程,只看Tds=dU+PdV本身。该式可逆条件下是明显成立的,然而式中的所有变量均为系统的状态量,与过程无关。对于两个任意给定的(靠的很近的)相邻平衡态,无论过程是否可逆ds,dU,dV都是相同的,对于微小过程T,p均可视为不变,上式既然对可逆过程成立,那么对不可逆过程同样成立。
回过头再看δQ=Tds,左边是过程量,右边是状态量,当状态量发生一定的变化时(即系统由某一给定初态变化到某一特定终态),不同过程的吸热量可以不同,仅当可逆时的吸热量才会等于TdS。
如有不明欢迎追问。
实际上Tds=dU+PdV是由dU=δQ-PdV和δQ=Tds在可逆条件下推导出来的,但非常有意思的是,推导出来的结论却不仅适用于可逆过程,还适用于不可逆过程,即适于一切过程。这一点从通常的逻辑是不可理解的,要正确理解必须跳出推导过程,只看Tds=dU+PdV本身。该式可逆条件下是明显成立的,然而式中的所有变量均为系统的状态量,与过程无关。对于两个任意给定的(靠的很近的)相邻平衡态,无论过程是否可逆ds,dU,dV都是相同的,对于微小过程T,p均可视为不变,上式既然对可逆过程成立,那么对不可逆过程同样成立。
回过头再看δQ=Tds,左边是过程量,右边是状态量,当状态量发生一定的变化时(即系统由某一给定初态变化到某一特定终态),不同过程的吸热量可以不同,仅当可逆时的吸热量才会等于TdS。
如有不明欢迎追问。
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- 1楼网友:哥在撩妹请勿打扰
- 2021-11-28 10:01
以常数e为底数的对数,也称自然对数。
e=2.718281828....
in( p1/p2) 是一体的。整个式子的值由变量p1/p2的值确定。
即不妨设in p1/p2 的值为x,则有e的x次方为p1/p2。即指数的反函数。(你可以用计算器求的)
希望能帮到你。
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