Re: [問題] 熱力學 E = nCvT 用在任意過程?

看板Physics作者 (朱子)時間18年前 (2008/01/07 21:38), 編輯推噓10(10019)
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※ 引述《oliver0159 (oliver)》之銘言: : 為什麼 ΔE = nCvΔT 可用在任何過程??? : 課本證明 : 一開始假設 : 定容 : ΔQ = nCvΔT : ΔE = Q - W 定容 W = 0 : = nCvΔT - W : ------- : ΔE = nCvΔT (課本沒有直接這推啦...我覺得就算直接這樣推應該也沒關係~) : ------- : Cv = ΔE / nΔT 又 ΔE = 3/2 RΔT : 所以 Cv = 3/2R ==> ΔE = 3/2RΔT = CvΔT : 但是在這推導過程中~ : 我們是假設定容過程 : 那 ΔE = nCvΔT 應該只適用在 定容過程吧??? 只有理想氣體的ΔE = nCvΔT對所有過程都成立 這個推導基本上是鋸箭法,重點沒講出來,所以看起來才會怪怪的 這個推導的想法是這樣的: 首先用cv的定義: cv = ΔE/nΔT (定容過程) (1) 又已知對理想氣體,ΔE = 3/2nRΔT 「對任意過程皆成立」 (2) 因此 cv = 3/2 R (3) 注意cv的定義是「定容過程的比熱」,在任意過程中,cv指的還是定容過程的比熱 和實際是什麼過程一點關係都沒有 所以(3)也是對任意過程成立 因為cv = 3/2R是個定值,所以把 它代到(2)中,(2)式還是對任意過程成立 就得到 ΔE = ncvΔT 對任意過程成立 ......(4) 這時(4)的成立條件已經跟(1)不一樣了,它只是把(2)中的3/2R換成cv,所以 適用的條件和(2)一樣,都是對任意過程成立 所以這個問題的真正重點應該擺在如何導出(2),以及(2)的意函 簡單的說,(2)式表示了理想氣體的平均能量只跟溫度有關,和體積無關 而(2)的證明這邊沒有給出,書上應該找得到 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 140.112.213.158 ※ 編輯: mantour 來自: 140.112.213.158 (01/07 21:39)

01/07 21:41, , 1F
但是Cv在定容過程才等於3/2R 代入(2)應該要增加條件吧
01/07 21:41, 1F

01/07 21:46, , 2F
照原PO的說法的確有邏輯上的問題..不能把條件較寬鬆的假設
01/07 21:46, 2F

01/07 21:48, , 3F
用在條件較嚴苛的式子上來證明兩者都是同樣寬鬆的條件
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01/07 22:08, , 4F
瞭解了...因為ΔE為狀態函數..所以在任意情況
01/07 22:08, 4F

01/07 22:09, , 5F
可以先從Ei ==> Em ==> Ef Em選與i同V與f同T狀態@@
01/07 22:09, 5F

01/07 22:48, , 6F
Cv是常數啊 怎麼有定容過程才等於 3/2R 的道理呢?
01/07 22:48, 6F

01/07 22:48, , 7F
Cv 任何時候都等於 3/2R
01/07 22:48, 7F
※ 編輯: mantour 來自: 140.112.213.158 (01/07 23:04)

01/07 23:05, , 8F
修改一下,應該比較清楚
01/07 23:05, 8F

01/07 23:09, , 9F
理想氣體 和 單原子氣體 不一樣.
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01/07 23:09, , 10F
這問題應該要在說明 U 對 V 的偏微分 = 0.
01/07 23:09, 10F

01/07 23:11, , 11F
使用 Maxwell's relation 和 van der Waals eq.
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01/07 23:11, , 12F
我知道樓上的方法,但是我覺得原po只是想了解書上證法的意
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01/07 23:12, , 13F
01/07 23:12, 13F

01/07 23:12, , 14F
不過這說明的確只對單原子適用
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01/07 23:22, , 15F
問題是 "已知對理想氣體,ΔE = 3/2nRΔT" (單原子)
01/07 23:22, 15F

01/07 23:23, , 16F
我知道他是先用單原子證..至於使用Maxwell's relation
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01/07 23:23, , 17F
就已經利用了 U 和 V 無關的事實 (理想氣體 ).
01/07 23:23, 17F

01/07 23:23, , 18F
完全不懂...課本上有...但是完全不是很懂...
01/07 23:23, 18F

01/07 23:25, , 19F
雖然事實是~注意cv的定義是「定容過程的比熱」,在任意
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01/07 23:25, , 20F
過程中,cv指的還是定容過程的比熱和實際是什麼過程一
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01/07 23:25, , 21F
我認為最初發問者提出的課本證明是是不必要的.
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01/07 23:25, , 22F
都沒有 <==雖然是已經事實@@但是有點轉不過來
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01/07 23:27, , 23F
感謝各位解答.....但是我還是先讀微積分好了....
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01/07 23:28, , 24F
在推文問個問題~entropy 越大..代表可能性越大?
01/07 23:28, 24F

01/07 23:28, , 25F
其實我是想說, 最初原po提的課本證明是 "不應該的".
01/07 23:28, 25F

01/07 23:31, , 26F
entropy 越大 代表達到越大亂度???
01/07 23:31, 26F

01/07 23:48, , 27F
S=klnW. 微觀狀態數W越大就是代表機率越大意思,也就是S越大
01/07 23:48, 27F

01/08 00:01, , 28F
微觀狀態數W越大也同時有亂度大的意義
01/08 00:01, 28F

01/08 00:07, , 29F
感謝
01/08 00:07, 29F
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