sxraaa熱力學(xué)第二定律-資料下載頁(yè)
2025-08-04 10:18本頁(yè)面
【正文】 pO VB 設(shè)如圖循環(huán)： 中國(guó)人民大學(xué)物理系徐靖編 :S? 與過(guò)程無(wú)關(guān)，只與初、末態(tài)有關(guān)。 熵是態(tài)函數(shù) 可以在初、末態(tài)間設(shè)計(jì)恰當(dāng)可逆過(guò)程來(lái)計(jì)算熵變 克勞修斯熵公式（定義熵變） ?????2112dTQSSS= 對(duì)應(yīng)可逆過(guò)程 對(duì)應(yīng)不可逆過(guò)程 二 .克勞修斯、玻爾茲曼熵定義的一致性 克勞修斯 ??? 21dTQS對(duì)孤立系統(tǒng) 0d ?Q得： 0??S（ = 對(duì)應(yīng)可逆過(guò)程， 對(duì)應(yīng)不可逆過(guò)程） 一切自發(fā)的宏觀(guān)熱力學(xué)過(guò)程均不可逆： 0??S即玻爾茲曼熵增加原理 中國(guó)人民大學(xué)物理系徐靖編 例： 計(jì)算熵變膨脹理想氣體等溫,:)(1 m o l21 VVT?ANVVΩΩ )(1212 ??ANVVkΩΩkΩkΩkSSS???????????????12121212lnlnlnln解： TQTVVRTVVRVVkN A?????121212lnlnlnTQS dd ?得克勞修斯公式 中國(guó)人民大學(xué)物理系徐靖編 三 .熵變的計(jì)算 由 TQS dd ? STQ dd ?代入熱力學(xué)第一定律，得 熱力學(xué)基本微分方程 ： STAE ddd ??= 對(duì)應(yīng)可逆過(guò)程 對(duì)應(yīng)不可逆過(guò)程 熵變與所經(jīng)的過(guò)程無(wú)關(guān)，可以選擇可逆過(guò)程，取等號(hào)計(jì)算。 熵的計(jì)算舉例 （ 1）選定系統(tǒng) （ 2）確定狀態(tài) （始、末態(tài)及其參量） （ 3）擬定可逆過(guò)程連接始、末態(tài) 可以 任選 （ 或說(shuō)擬定 ） 一個(gè)可逆過(guò)程 來(lái)計(jì)算 。 ▲ 熵是狀態(tài)的函數(shù)， 不管經(jīng)歷了什么過(guò)程， 熵的變化 總是一定的， 它只決定于始、末態(tài)。 因此當(dāng)給定了系統(tǒng)的始、末狀態(tài)而 求熵變時(shí)， ▲ 計(jì)算熵變的步驟如下： 當(dāng)系統(tǒng)從初態(tài)至末態(tài)時(shí)， 也不管過(guò)程是否可逆， 中國(guó)人民大學(xué)物理系徐靖編 [例 1]已知： Cu塊： m， T1，比熱 c（常量） 水： T2（恒溫） T1 平衡水 ??Cu 求： 總水 ， SSS ??? Cu 解： （該過(guò)程不可逆） 設(shè)計(jì)一個(gè) 準(zhǔn)靜態(tài)加熱 （ 可逆） 過(guò)程： Cu T1 Cu T2?dT Cu T1+dT Cu T1+2dT Cu T2 ? TTmcTQS dddCu ??則 中國(guó)人民大學(xué)物理系徐靖編 0lnd12Cu21???? ?TTmcTTmcS TT水恒溫吸熱： 0)(2212????? T TTmcTQS 吸水CuSSS ????? 水總 )ln1(2121TTTTmc ??? 0?（自己證） 1mol理氣 經(jīng)絕熱自由膨脹體積加倍 已知： 求： 該過(guò)程理氣熵的變化 ?S =？ 解： 理想氣體 經(jīng)絕熱自由膨脹溫度不變， 氣熵公式有 故由理想 12lnVVRS ??? 02ln ?? R中國(guó)人民大學(xué)物理系徐靖編 中國(guó)人民大學(xué)物理系徐靖編 練習(xí) 的定量量度， 有一定量的理想氣體 ,經(jīng)歷一個(gè)等溫膨脹過(guò)程，它的熵 。 增加 熱力學(xué)系統(tǒng)的無(wú)序性 或： 熵是 大量微觀(guān)粒子熱運(yùn)動(dòng)所引起的無(wú)序性的 定量量度 ，體積由V增至為 2V，在此過(guò)程中氣體的： （ A） 內(nèi)能不變，熵增加 （ B）內(nèi)能不變，熵減少 （ C）內(nèi)能不變，熵不變 （ D）內(nèi)能增加，熵增加 解： 絕熱自由膨脹 0 0,0 ??? ΔEQA 所以自發(fā)進(jìn)行的過(guò)程，體積增大，無(wú)序性增加，熵增加。 答案：（ A ） 中國(guó)人民大學(xué)物理系徐靖編 練習(xí) 3 設(shè)有以下過(guò)程： （ 1）兩種不同氣體在等溫下互相混合。 （ 2）理想氣體在定容下降溫。 （ 3）液體在等溫下汽化。 （ 4）理想氣體在等溫下壓縮。 （ 5）理想氣體絕熱自由膨脹 在這些過(guò)程中，使系統(tǒng)的熵增加的過(guò)程是： 解： (2)、 (4)過(guò)程： 0,0 ??????TQSQ（ 1）（ 3）（ 5）是自發(fā)進(jìn)行的過(guò)程，熵增加
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