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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 » 有关热力学第一定律的问题
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liusongcid

金虫 (正式写手)

[求助] 有关热力学第一定律的问题

我一直有个问题不大明白。我想问一下就是刚开始学习物化，就是热力学第一定律时，有关体系那的问题。我 知道计算体积功的时候都是确定完体系，然后用外压乘以体积，但是我想问一下的是，同一个过程，我完全可以在第一次把一个看为体系，一个看为环境，第二次 时，我把上次看为环境的看为体系，看为体系的看为环境，这样的话，第二次与第一次的外压显然不一样，除非平衡可逆过程，两者是一样的。而由于不一样，那么 我们计算出来的功就是不一样的，我很奇怪就是同一个过程，两种看法功不一样，我知道您可能那一些其他体系变化，而功不一样的例子在、说明一下，但是，我还 是很奇怪对于这个。
    另外，我想了一个东西：

对于以上图片，我解释为2和1方框共同组成一个孤立体系，而1在2里面，对于2来说，它是一个封闭体系，那么我们首先将1看做体系，那么它的环境可以说是2，而此时1膨胀，那么我们简单来看的话，认为1和2内都是气体，那么1膨胀，由于1的压力大于2的压力，那么对于1来说，2就是环境，而2的压力p2就是外压，那么最后应该1的压力p1变为平衡时p3,2的压力p2变为p3，此时平衡。对于1来说，向外做功p2-p3与体积乘积的积分w1，由于1、2整体是孤立体系，我们可以认为1、2整体T是不变的，内能是不变的。那么首先对于1来说，就会有w1的热量从2进入1。那么我们从另一方面考虑，假定2为体系，那么外压就是p1，则环境对体系做功应为p1-p3与体积乘积的积分w2。那么就会有w2的热量从2进入1，w1显然不等于w2，那么我就很奇怪了，一个过程，为什么热量传递会出现两个呢？

另一种解释： 2和1方框共同组成一个孤立体系，而1在2里面，对于2来说，它是一个封闭体系而且绝热，那么我们首先将1看做体系，那么它的环境可以说是2，而此时1膨胀，而2的压力p2就是外压，那么同样最后应该1的压力p1变为平衡时p3,2的压力p2变为p3，此时平衡。对于1来说，向外做功p2-p3与体积乘积的积分w1，那么1的内能减少w1，而2的内能增加w1。那么我们从另一方面考虑，假定2为体系，那么外压就是p1，则环境对体系做功应为p1-p3与体积乘积的积分w2。那么就会有2的内能增加w2,而1的内能减少w2，我很奇怪内能不是状态函数吗，怎么还会与我所选择的体系不同，而使得两个东西内能改变不一样呢？而且这里的两个主要是这两个东西，1、2他们没有变，不像选择不同体系时，不再是原先的东西。奇怪！
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    • 2012-12-13 20:08:39, 26 K

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carlos
1楼 2012-12-13 20:11:36
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天上骄阳

铜虫 (初入文坛)

【答案】应助回帖

★
感谢参与，应助指数 +1
fds329: 金币+1, 感谢应助。辛苦了O(∩_∩)O 2012-12-19 07:15:35
楼主是觉得，因为外压不等于内压，所以环境的功和系统的功不一样是吗？我觉得有个关键的地方你没搞懂，就是功是过程函数，与你计算的过程有关，第一种方式外压不变，计算功就是用－pv计算，而第二种由于相对环境，系统的p始终变化，你要作图用面积或者积分的方法算，当然最后算出来的值肯定是一样的！

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
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3楼2012-12-14 17:31:54
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rockfeller

木虫 (职业作家)

【答案】应助回帖

★
感谢参与，应助指数 +1
fds329: 金币+1, 欢迎常来 2012-12-19 07:15:29
楼主你的功都求错了，结论自然也不对；像你上面所说，外压是变的，不能那么成；假设不算热传递这一过程，系统做的功的绝对值和环境做的是相等的，不然你怎么能用环境做的功的负数当成系统的呢？楼主，你上面的设计有些问题，关于初始状态的数量关系表示也不明确，过程设计也不明确，不知道里面那个东西是怎么膨胀的，导致你结论的数量关系不明确！不知道，我说明白没？
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2楼2012-12-14 12:23:05
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