理想气体向真空绝热自由膨胀的熵变理想气体向真空中的绝热自由膨胀时不吸热不做功的,所以说dQ=0但是为什么他的熵变不是为零?课本上的公式是nRln(p1\p2)但是它这样的公式是从自由膨胀做

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理想气体向真空绝热自由膨胀的熵变
理想气体向真空中的绝热自由膨胀时不吸热不做功的,所以说dQ=0但是为什么他的熵变不是为零?课本上的公式是nRln(p1\p2)但是它这样的公式是从自由膨胀做功推倒过来的,但理想气体向真空膨胀的不做功的,所以这样的公式是不是可行?

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答案和解析

理想气体自由膨胀过程熵变的计算

理想气体真空自由膨胀是不可逆过程,如何计算这一过程的熵变呢?理想气体向真空自由膨胀,由于初、终两态温度不变(设为T),只是体积由V1增大到V2,所以可用理想气体等温膨胀的可逆过程来连接初、终两态.对于理想气体等温膨胀这一可逆过程dU=0.所以dQ=dU+PdV=PdV于是：

上式就是理想气体向真空自由膨胀,初末两态的熵变.因为V2>V1.,所以S2-S1>0,这说明：在不可逆绝热过程中熵增加.

总的来说,理想气体绝热自由膨胀过程是个典型的例子.如果在热力学的教学中能够恰当地,充分地应用它,既可以给学生以启示,又可以化难为易,变抽象为具体,活跃课堂气氛,改进课堂教学,提高教学质量.

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