Re: [問題] 可逆和不可逆的功和熱的大小
※ 引述《ru7787》之銘言：
: 我的問題是來自於kittel的熱物理課本(p243),
: 我感到有一些疑惑,以下是課文的內容,我沒翻譯直接打出來是怕過程中產生一些錯誤:
: If we look only at the net change in a system, there is no way to tell
: whether the process that led to this change was reversible or irreversible.
: For a change dU in energy and dσ in entropy, we can define a reversible heat
: dQrev and a reversible work dWrev as the amount of heat and work that would
: accomplish this change in a reversible process. If part of work done on
: the system is irreversible, the actual work required to
: accomplish a given change is larger than the reversible work,
: dWirrev > dWrev,
: By conservation of energy dU = dWirrev + dQirrev = dWrev +dQrev.
: so that dQirrev < dQrev. The actual heat transferred in the
: irreversible process must be less than the reversible heat.
: (有的d代表和路徑相關,可是打不出來)
: 而問題是這兩式為什麼一定成立 ,dWirrev > dWrev dQirrev < dQrev?
: 我的想法是在同樣的條件下,如果是不可逆反應的例子是自由膨脹,而其過程中作功是0
: ,但是如果是可逆反應,我則可以想像他在膨脹時可以推一個活塞,這表對外作功所以
: 可當作是負的所以dWirrev > dWrev我可以想像,如果直接從dU = dWirrev + dQirrev =
: dWrev +dQrev就可以得到第二個結果,然而這樣並沒有解釋dQirrev < dQrev
: 而且dQ = τdσ 通常我們的印象是不可逆的entropy會變大而可逆如果回到原狀態則
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這裡觀念需要釐清
所謂的不可逆過程 entropy increasing law 指的是"total" entropy increasing
即 ds(total) = ds(system) + ds(surrounding) > 0
舉例來說
系統溫度T1 而環境溫度T2 T1 > T2
則會有一熱量 |dQ| 由系統傳遞到環境
對系統來說失去熱量 dQ(system) = -|dQ| < 0
對環境來說獲得熱量 dQ(surrounding) = +|dQ| > 0
又 ds = dQ/T ==> ds(system) = dQ(system)/T1 = -|dQ|/T1
ds(surrounding) = dQ(surrounding)/T2 = +|dQ|/T2
則 ds(total) = -|dQ|/T1 + |dQ|/T2 = |dQ| * (-1/T1 + 1/T2)
已知 T1 > T2 故不可逆過程 ds(total) > 0 成立
但對"系統"來說
ds(system) < 0 entropy仍是減少的
不可逆過程entropy的增加是"total entropy"
即系統與環境之變化總和增加
不是單指系統的entropy增加
以上
: entropy是0,這樣這個式子在同條件下就不會成立,而如果這個想法是錯的,
: 我也想不到怎麼解釋entropy的變化是可逆過程比較大.
: 以上就是我的問題跟想法,我知道我可能錯的很離譜,但因為不知道那裡出錯了
: ,所以期待高手們的想法,謝謝...^^
: 抱歉,版面打得有點亂...
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推
04/19 19:35, , 1F
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