当前位置 :
【等温膨胀时,系统吸收的热量全部用来作功,这和热力学第二定律有没有矛盾?为什么?】
1人问答
问题描述:

等温膨胀时,系统吸收的热量全部用来作功,这和热力学第二定律有没有矛盾?为什么?

梁正峰回答:
  首先,二者不矛盾.说明如下:   1、定律:开尔文-普朗特说法(1851年):不可能制造出从单一热源吸热,使之全部转化为功而不留下其他任何变化的热力发电机.   (1)这里强调的是“不留下其他任何变化”,是指对热机内部、外界环境及其他所有(一切)物体都没有任何变化.   开尔文-普朗特说法说明了热转化为功,必须要将一部分热量转给低温物体(注意,这可是一个自发过程,高温向低温传热哦),也即必须要有一个“补偿过程”为代价.   (2)热全部转化为功,是可以的,但必须要“留下其他变化”.如等温过程中,热可以全部转变成功,但这时热机内部工质的“状态”变了(即不能回到初始状态.其实,这样无限制膨胀的热机必然无限大,且其比体积也趋向无穷大,故实际上这样的热机是不存在的),是留下了变化的.   3、举例——封闭体系理想气体的等温膨胀   对于封闭体系理想气体的等温膨胀,有   Q=△U+W   由于过程是等温的,故△U=0   因而Q=W   即在此条件下,热(系统吸热)全部转化为功,但此时,系统(气体)不能恢复原有状态了,即p、v发生了变化(不能复原),是有“变化”的,因而是不违背热力学第二定律.   实际上,工质熵变为△S=Q/T,环境熵变为△So=-Q/To   由于系统从环境吸热,故   To≥T   现将环境与系统组成一个孤立系,则孤立系的总熵变为   △Siso=△S+△So=Q(1/T-1/To)=Sg≥0   显然是不违背热力学第二定律的.   但从这也是可以看出,只要系统等温膨胀,就可以实现热最大程度地转化为功,且当系统温度与环境温度相等时,整个系统可逆(无功损失),是最理想的.
物理推荐
物理推荐
最新更新
优秀物理推荐
热门物理
PC端 | 移动端 | mip端
字典翻译(zidianfy.com)汇总了汉语字典,新华字典,成语字典,组词,词语,在线查字典,中文字典,英汉字典,在线字典,康熙字典等等,是学生查询学习资料的好帮手,是老师教学的好助手。
声明:本网站尊重并保护知识产权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果我们转载的作品侵犯了您的权利,请在一个月内通知我们,我们会及时删除。
电话:  邮箱:
Copyright©2009-2021 字典翻译 zidianfy.com 版权所有 闽ICP备2022014709号-7
lyric 頭條新聞