作者jg065 (相信"相信的力量")
看板Chemistry
标题Re: [问题]热力学不可逆功
时间Wed Aug 5 06:48:47 2015
※ 引述《cvsh (hogan)》之铭言：
: 今天有一个题目,有给初末状态,和路径.题目第一题假设reversible,算出的ΔU=998J,
: Q=0,W=-998J。然後第二题它问,假设初末状态不变,此次程序进行irreversible,修正值
: 为0.8,请问你,Q,W为何.
: 正确作法是:因为外界对系统做功,故不可逆功为-998/0.8=-1248,然後再带入热力学第一
: 定律,因为初末状态不变,故ΔU=998J,然後算出Q=-250J.
: 我的问题点是,我如果从物理的角度看,因为有摩擦损失,然後外界还要让系统得到998J,所
: 以外界要施加更多的功.然後因为修正值为0.8,故可得知外界对系统做功1248J(其中998J
: 被系统吸收,剩下的250J则是散失在外界),所以外界实际对系统做功998J,然後再用第一定
: 律算出Q(=0)
: 感觉我这样算也没错,因为散失在外界的热是摩擦损失,不是系统放的热,而且系统也没吸
: 热。(Q的定义是系统放热为负,吸热为正)
: 可是这样算就跟可逆的答案一样了
: 请问我是哪边观念出错了呢?
ΔU = Q1 + W1 = Q2 + W2
= 0 + 998 = Q2 + 1248
Q2 = -250 (J)
不可逆过程外界对系统作的功就是1248J
不是什麽实际作多少功
应该是要说外界作的功1248，其中有998变成系统的内能
250变成热散失到环境
你觉得这个250不是系统放的热
但摩擦不就是系统与外界的交互作用吗？
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc), 来自: 114.24.59.239
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1F：推 cvsh: 请问一下，因为这是closed system,算的功是boundary work 08/05 10:47
2F：→ cvsh: 请问一下，因为这是closed system,算的功是boundary work所 08/05 10:48
3F：→ cvsh: 以这边的摩擦是外界与系统交互作用，还是与边界呢 08/05 10:48
我懂你的意思了，我的式子并没有考虑到摩擦的耗损
事实上，250的放热并不是由摩擦耗损的
你可以想一下，理想气体，绝热可逆过程，由低压到高压
因为绝热，所以外力所做的功就是内能的变化
那如果改成绝热不可逆的，直接以外力高压压理想气体
当系统到高压时，温度是会比可逆时还高的
为了回到和可逆过程最终状态一样的温度
系统必须放更多热给外界
250的放热是这麽来的
如果有摩擦的耗损，应该是系统受到的功变少
所以题目中的「不可逆功」应该是指已经扣掉摩擦耗损後剩下的功
因此系统是全部接受的，多的就变热放出去
※ 编辑: jg065 (114.24.59.239), 08/06/2015 00:33:21
4F：推 cvsh: 我今天晚上有思考你一开始说的摩擦损失,发现你说的没错 08/06 01:20
5F：→ cvsh: 因为功可以穿越边界,系统和边界交互作用就是与外界作用~~ 08/06 01:21
6F：→ cvsh: 我觉得你以快速过程看待不可逆的想法也很好,我原先都没这样~ 08/06 01:24
7F：→ cvsh: 感谢大大的回答~p.s.可逆恒温ideal gas 内能变化应该为0 XD 08/06 01:25
8F：→ jg065: 嗯，所以系统会放热出来 08/06 16:24
9F：→ jg065: 和你原本的题目，不相同了 @@ 08/06 16:25
※ 编辑: jg065 (114.36.25.5), 08/09/2015 22:07:53
10F：→ jg065: 我改成绝热的了 08/09 22:08