等溫膨脹在熱力學第二定律下有意義嗎

時間 2021-06-21 00:04:26

1樓:

所謂等溫過程,總是認為環境相對於系統來說是極大的。

例如一杯熱水放在乙個教室裡,在這杯熱水變到常溫的過程中,總是在對外釋放熱量,但因為這個熱量相對於教室來說,太微不足道了,我們總可以認為教室的溫度是保持不變的。

即:一般情況下,可以認為系統的變化對環境無影響。由於環境總是遠大於系統的,這個近似絕大多數情況下都是合適的。

否則一切的等X變化都無從談起

2樓:「已登出」

非物理系學生,我就說說我的看法吧。

第一種情況:氣體從大氣中獲得熱量。熱源為大氣。

首先等溫膨脹,氣體從外界吸收熱量,同時自身也在對外做功。整個過程等溫,△U為0,所以Q=W。即:吸收的熱量全部轉化為對外做的功。

純理想狀態下,外界首先損失了Q的熱量,但同時獲得了W的功能,且Q=W,外界總能量保持不變。外界獲得了W的功能,這部分功,轉化為外界的內能。此時,1、考慮到外界自身龐大,外界溫度的變化基本可以忽略不計;2、外界總能量不變,獲得的功可以轉化為自身的內能,所以外界系統仍舊可以當做等溫來判定。

第二種,從某一熱源吸收熱量。

這種條件下,熱源一方面輸送給氣體熱能,另一方面,外界給熱源用電能等手段提供熱能,從而維持熱源的溫度不變,可以形成等溫膨脹。氣體等溫膨脹,再對大氣做功。

以上兩種情況,熱源的溫度始終保持不變,等溫仍舊可以滿足,不必將熱源納入系統中來。而氣體在等溫膨脹這個過程中,自身的p、v均發生了變化,產生了影響,且無法自動回到原狀態,所以不違背第二定律。

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