2006 1. 在热力学的系统中，为何需要知道 的涉(??)及气体的状态方程式? 徵求解答... 2. 何谓thermodynamic property? 试以数学的表示式说明之。他在热力学中有何重要的意 义? A:(1) 在热力系统中，只与最终状态(与过程无关)的特殊量 若x为某一 thermodynamic property delta x =x2-x1 环场积分dB=0 环场积分dx=0 (2) 最大用处在於定义一系统之状态特性 环场积分dB=0 一旦回到原始状态，则delta B不会改变 3. 在一可逆的热力过程中由状态一到状态二所涉及的火商变化依压力比、温度比、体积比 呈何变化，式推导之。 A: from first law of thermodynamics, delta Q = dU + PdV → Tds= dU + PdV ------(1) because H = U + PV , dH = dU + PdV + VdP = Tds + VdP → Tds = dH - VdP ------(2) for ideal gas, PV = mRT from (2) ds = (dH/T) - (VdP/T) , s2-s1 = m cp ln(T2/T1) - mR ln(P2/P1) from (1) ds = (dU/T) + (PdV/T) = m Cv (dT/T) + mR(dV/V) , s2 - s1 = m Cv ln(T2/T1) = mR ln(V2/V1) 4. 热力学视为一门科学，它所依循的四大定律为何? 为何缺一不可? 它们之间的关系为何 A: 第一定律(能量守恒) E2 - E1 = Q - W energy eq. for T = DT/Dt = k (gradient square) T + Q 而 Zeroth law 是为了 1st law 存在的，它建立了 temperature scale (与物种无关) 其内容为：当二物体分别与第三物体达成热平衡，则可说他们三者成热平衡且温度相等 但第一定律仅做了能量分析，并不知道能量的流向，而第二定律告诉了我们能量的流向 第二定律(描述 energy quality) 一旦有能量传递发生，energy 守恒，但 energy level 必发生永久改变 他定义了能量之流向，理想循环装置(carnot engine)的分析，系统是否改变状态 而由第二定律引出一 system property 火商 ，用来决定系统是否达热平衡，但仅知 火商之变化 s2 - s1 >= (从1积到2) (delta Q /T) 所以需要第三定律来建立火商之 reference 第三定律 T = 0 , 达完全内部平衡之纯物质之绝对火商 = 0 → s0 = 0 s1 - s2 = .....(请自己查) 5. 卡诺循环具有最高的热效率 Q ，他为何被视为标竿引擎循环，试说明理由。 A: 6. 何谓火商? 它的功能为何? 它的源由为何? A: 为了说明热力学第二定律所引导出之一 thermodynamic property, 称之为火商 Def: entropy为一 system property, 用来决定系统是否达平衡 s2 - s1 = (从1积到2) (delta Q /T)rev to be continued... -- ALWAYS FOR MIAMI HEAT!!! --

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