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剩一格新虫 (正式写手)
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热力学第一定律中体积功的一点疑问 已有3人参与
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在《物理化学》和《工程热力学》学中，关于“功”有两种定义方式： 一种是定义为“环境对系统所做的功为正”，只考虑体积功，则封闭系统中热力学第一定律表达式为du=δQ+δW=δQ-P外dV，当过程是可逆过程时，P=P外，故du=δQ-PdV； 另一种是定义为“系统对环境所做的功为正”，则表达式为du=δQ-δW=δQ-PdV。 能不能理解成：只有在可逆过程中，两种定义的表达式才是一致的？而对于不可逆过程，由于不能保证P=P外，故两式不一致？ |
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【答案】应助回帖
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天也潇潇: 金币+3, 鼓励交流 2016-07-12 10:03:21
天也潇潇: 金币+3, 鼓励交流 2016-07-12 10:03:21
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当我们说，系统内能增量等于系统从外界的吸热量加上外界对系统做的功，则du=δQ+δWa du，系统内能增量 δQ，系统吸热 δWa，外界对系统做功 对于体积功（PdV），当体积变小（即dV为负值）时，δWa数值上为正，当体积变大（dV为正）时，δWa数值上为负，即δWa与PdV异号，δWa=-PdV。即热一律写成 du=δQ-PdV 如果换个说法，系统内能增量等于系统从外界的吸热量减去系统对外界做的功，则du=δQ-δWb du，系统内能增量 δQ，系统吸热 δWb，系统对外界做的功 当系统体积变大（dV为正值）时，δWb数值上为正，当系统体积变小（dV为负值）时，δWb数值上为负，所以δWb和Pdv同号，δWb=PdV。即热一律写成du=δQ-Pdv 综上，无论如何定义，热一律的写法都不变。 |
2楼2016-06-01 00:19:33
剩一格
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谢谢您的回帖，不过个人感觉第二段分析有误。如果定义为“环境对系统所做的功为正”，那么则有 δW=-P外dV，而非您所说的-Pdv. 因为P是指系统内压力，一般P外≠P, 除非可逆过程或等压过程。这是我个人的理解，欢迎继续探讨。 发自小木虫Android客户端 |
3楼2016-06-24 21:12:14
★ ★ ★
剩一格: 金币+3, ★★★很有帮助 2016-06-26 18:19:43
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4楼2016-06-26 08:56:31
剩一格
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谢谢。不过理论上讲，无论怎么定义，表达的物理本质应该是一样的。对比两个热一表达式，有P外dV=PdV；但事实是，只有可逆过程或等压过程，两者才相等。怎么理解这种矛盾呢？ 发自小木虫Android客户端 |
5楼2016-06-26 18:19:07
天也潇潇
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6楼2016-07-12 10:25:15
剩一格
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7楼2016-07-12 15:35:58
