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南菊

木虫 (著名写手)

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[求助] 练习题

一、有1mol甲苯（l）在其沸点383.2k蒸发为气体，计算该过程的Δu。
我疑问的是，蒸发过程应该是恒温吧，那Δu=0.但是答案不是零。
二、1mol N2（g）看做理想气体，从始态298k100kpa，经过两个等温过程，，分别达到终态压力为600kpa，分别求过程中的ΔS。（1）等温可逆压缩（2）等外压600kpa时压缩。
我的疑问是第二问。答案是把Q解出来，再求体系ΔS, 再根据第一问的结果，环境ΔS已经求出来了，所以隔离系统的ΔS等于体系加环境。我不理解的是，既然过程（1）（2）的始终态相同，那ΔS是状态函数，ΔS应该也相同啊，但是为啥不相同呢？或者说，ΔS相同，指的是环境的ΔS，还是体系的？隔离系统的？
谢谢！

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1楼 2013-10-21 22:22:06

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忠辉爵士

木虫 (正式写手)

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【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
m0378: 金币+1, 谢谢参与 2013-10-22 09:16:34
南菊: 金币+3, 谢谢，很耐心，很详细！！ 2013-10-22 22:29:47

第一个，LZ你只是记了“内能是温度的函数”这个结论，却把本质丢了。这个结论适用的条件是理想气体以及一些状态方程恰好适合的气体（具体说，是忽略分子间作用力的气体），它的一种比较简单的推导方法：若U=U(T,V)，则dU=[(dU/dT)V]dT+[(dU/dV)T]dV，其中(dU/dV)T={[d(A+TS)/dV]T}dV=[(dA/dV)T]+T[(dS/dV)T]=-p+T(dp/dT)V（根据热力学基本方程）=-p+T[d(nRT/V)/dT]V（这步用了理想气体状态方程代入）=0，可见这个结论是不能乱用的。这里液体变成了气体，很显然分子间势能减少，内能怎么会不变呢？
第二个，系统的△S是相同，但两种过程下环境的末态是不相同的，即整个孤立系统的末态并不相同。