余高奇博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/yugaoqi666 经典热力学也称平衡态热力学,研究系统由一个热力学平衡态变化至另一个热力学平衡态的准静态过程的自发性; 它是真实热力学过程发生的必要条件。

博文

压强、体积及熵对理想气体热力学能(或焓)的影响

已有 694 次阅读 2024-4-22 17:36 |系统分类:教学心得

       本文拟结合准静态过程假说,探究压强、体积及熵对理想气体热力学能(或焓)的影响,供参考.

  1. 热力学基本方程

    对于单纯pVT变化,理想气体遵守如下热力学基本方程:

    dU=TdS-pdV              (1)

    dH=TdS+Vdp             (2)

    准静态过程假说[1,2]认为热力学元熵过程:

    δQ=TdS                      (3)

    设某热力学过程绝热,δQ=TdS=0                  

    则:dS=0                              (4)

备注:绝对温度T的值恒大于0.

      式(4)显示:绝热过程亦可视为恒熵过程.

      由式(1)可得:

              (5)

             (6)

       由式(2)可得:

        (7)

       (8)

    2. 体积对理想气体热力学能的影响

    式(6)显示:绝热(或恒熵)条件下,增大体积,理想气体的热力学能U减小.

    3. 压强对理想气体焓的影响

    式(8)显示:绝热(或恒熵)条件下,增大压强,理想气体的焓H增大.

    4. 熵对理想气体热力学能及焓的影响

    式(5)显示:恒容条件下,增大熵,理想气体的热力学能U增大;

    式(7)显示:恒压条件下,增大熵,理想气体的焓H增大.

    5. 结论

    ⑴同温度一样,压强、体积及熵也是影响理想气体热力学能(或焓)的重要因素.

    ⑵绝热(或恒熵)条件下,增大体积,理想气体的热力学能U减小;增大压强,理想气体的焓H增大.

    增大熵,恒容条件下理想气体的热力学能U增大;恒压条件下理想气体的焓H增大.

参考文献

[1]余高奇. 热力学第一定律研究. 科学网博客, 2021,8.

[2]余高奇. 热力学过程的基本概述. 科学网博客,2023,1.  



    https://m.sciencenet.cn/blog-3474471-1430831.html

    上一篇:准静态过程假说与平衡态热力学主要观点的异同
    下一篇:物质UHGA的影响因素探究

    2 杨正瓴 檀成龙

    该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (4 个评论)

    数据加载中...

    Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

    GMT+8, 2024-5-26 04:36

    Powered by ScienceNet.cn

    Copyright © 2007- 中国科学报社

    返回顶部