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pjt123456

铁虫 (小有名气)

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[求助] 这个说法对吗已有1人参与

理想气体等温自由膨胀时，对环境没有做功，所以-pdV=0，此过程温度不变，△U=0，代入热力学基本方程dU=TdS -pdV，因而可得 dS=0，为
-恒熵过程。

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1楼 2021-09-26 20:38:11

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mbchen

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【答案】应助回帖

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冰点降温: 金币+20, ICEPI+1, 谢谢专家回帖解答。 2021-09-28 12:31:31
冰点降温: 应助指数+1 2021-09-28 12:31:43

这段命题的第一句应该改成“理想气体在自由膨胀时”，不应该也不需要有“等温”的前提。于是命题改正如下：
“理想气体在自由膨胀时，对环境没有做功，所以-pdV=0，此过程温度不变，△U=0，代入热力学基本方程dU=TdS -pdV，因而可得 dS=0，为-恒熵过程。”

对改正后命题的理解是：
（1）自由膨胀过程就是体系向真空膨胀的过程，所以任意体系在自由膨胀过程都不会对外做功，即（体系做功）=-pdV=0。
（2）现在体系是理想气体，既然理想气体的内能只是温度的函数，那么理想气体在自由膨胀过程中没有消耗内能（即△U=0），即体系不需要通过降低温度来将自身内能转变为对外做的功。
（3）再根据基本方程dU=TdS -pdV，必有TdS=0，即dS=0。
总之，理想气体的自由膨胀过程也是一个恒熵过程。

最后可见，原来的命题犯了画蛇添足的毛病。