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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4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？@崇明先生 |
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 谷老师解答热力学专题 |
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谢谢。 如果定义为“环境对系统所做的功为正”，那体积功就是-P外dV，而只有在可逆过程或等压过程中，体积功是-PdV；对于非可逆过程和非等压过程，体积功仍然可以用-PdV表示？ 发自小木虫Android客户端 |
4楼2016-05-23 09:48:57
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因为已经定义了“环境对系统所做的功为正”，所以无论过程是否可逆，体积功都是-P外dV. 而只有在可逆过程或等压过程中，由于P外=P, 所以体积功也等于-PdV. 对否？ 发自小木虫Android客户端 |
6楼2016-06-24 21:03:41
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（1）无论何时，抵抗外力才算做功；然后体系对外的力(F内)顶着该外力(F外)，只要F内>F外，就会发生运动。 （2）F外乘以走过的距离dl才算体系对外作的功，即F外dl=dW。 作为特例：即使F内很大，只要F外=0，虽然也发生运动，但显然体系没有“费力”，即没有对外作功。所以：无论何时F外dl=dW一定成立，不管什么过程。 （3）设截面积为A，则 F外dl=(F外/A)(Adl)=P外dV=dW=-dU。 最后一步是因为体系对外做功就是体系失去的能量，故有负号。 于是，一切都自圆其说，无论什么国际约定。倒来倒去都一样。即使到了研究生，你垫底的道理还是初中物理定下的原则：F外dl=dW。 |
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9楼2016-07-02 08:19:41
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送红花一朵 |
非常感谢! 赞同您“抵抗外力才算做功”的说法。但按照这个思路，若认为“环境对体系做功为正”，则此时环境抵抗的“外力”其实是体系的压力P, 故δW=-PdV，热一为dU=δQ-PdV; 但如果认为“体系对环境做功为正”，则此时体系抵抗的“外力”即环境压力P外，故δW=P外dV, 热一为dU=δQ-P外dV. 因此两种定义下的热一表达式仍无法统一。我的分析是否有误？欢迎赐教！ 发自小木虫Android客户端 |
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