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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 无机/物化 » 物理化学 » 物理化学中理想气体绝热膨胀问题
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七月仰望星空

银虫 (正式写手)

[求助] 物理化学中理想气体绝热膨胀问题

由同一始态出发，绝热可逆和绝热不可逆过程的膨胀时，达不到相同的终态，当两个终态压力相同时，由于不可逆过程做功较少，故不可逆过程终态的温度比可逆过程终态的温度要高些。
        解释是由于两种系统内能的改变量由对外做功的多少决定，而可逆膨胀过程对外做功多，不可逆膨胀过程对外做功少。所以可逆过程的内能减少量大于不可逆过程。对于初态相同，末态压力相同的系统，可逆膨胀的末温小于不可逆膨胀的末温。
       但我想问的是他们的最终状态不一样，他们的P-V曲线不同，假设先让那个绝热不可逆的曲线在可逆的上方且假设不可逆是一次膨胀，由于不可逆的末温大，那么可逆曲线下边的面积就有可能与矩形面积相等，也就是说他们的功有可能相等，这不是与“不可逆的功小于可逆的矛盾了吗”？
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追求真理
1楼 2012-09-18 19:10:15
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周艺轩226

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★
感谢参与，应助指数 +1
fds329: 金币+1, 感谢回帖 2012-10-01 14:42:13
可逆过程做功大于不可逆过程这是肯定。你可以这样理解，如果按你说的，由于末温大，则体积也大，就有可能做功大于可逆过程。假设大于的话，那不可逆过程的末温就应该低于可逆过程。而你已经认为不可逆末温高了，所以，这是个悖论。
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4楼2012-09-18 20:46:04
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lqz2004

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★
感谢参与，应助指数 +1
fds329: 金币+1, 感谢回帖 2012-10-01 14:42:03
不可逆过程是不能在图中用实线表示的，因此不可逆功也不能用曲线下面积表示。只能从可逆与不可逆的原理去解释。
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2楼2012-09-18 19:52:34
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七月仰望星空

银虫 (正式写手)
七月仰望星空: 回帖置顶 2012-09-18 20:22:17
引用回帖:
2楼: Originally posted by lqz2004 at 2012-09-18 19:52:34
不可逆过程是不能在图中用实线表示的，因此不可逆功也不能用曲线下面积表示。只能从可逆与不可逆的原理去解释。

由同一始态出发，绝热可逆和绝热不可逆过程的膨胀时，达不到相同的终态，当两个终态压力相同时，由于他们终态不一样，P-V曲线也不一样，只有P-V曲线相同时可逆的功大于不可逆的，而不同的曲线就无法比较，那为什么还说他们所做的功可逆的大？
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追求真理
3楼2012-09-18 20:08:10
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七月仰望星空

银虫 (正式写手)
引用回帖:
4楼: Originally posted by 周艺轩226 at 2012-09-18 20:46:04
可逆过程做功大于不可逆过程这是肯定。你可以这样理解，如果按你说的，由于末温大，则体积也大，就有可能做功大于可逆过程。假设大于的话，那不可逆过程的末温就应该低于可逆过程。而你已经认为不可逆末温高了，所以 ...

那我不是只能认为是不可逆的大于可逆的了，这里有没有更深层次的解释？两个不同的P-V曲线用一个的可逆与另一个的不可逆相比本就是无可比性的。
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追求真理
5楼2012-09-18 21:10:45
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