作者cvsh (hogan)
看板Chemistry
標題[問題]熱力學不可逆功
時間Tue Aug 4 18:41:50 2015
今天有一個題目,有給初末狀態,和路徑.題目第一題假設reversible,算出的ΔU=998J,
Q=0,W=-998J。然後第二題它問,假設初末狀態不變,此次程序進行irreversible,修正值
為0.8,請問你,Q,W為何.
正確作法是:因為外界對系統做功,故不可逆功為-998/0.8=-1248,然後再帶入熱力學第一
定律,因為初末狀態不變,故ΔU=998J,然後算出Q=-250J.
我的問題點是,我如果從物理的角度看,因為有摩擦損失,然後外界還要讓系統得到998J,所
以外界要施加更多的功.然後因為修正值為0.8,故可得知外界對系統做功1248J(其中998J
被系統吸收,剩下的250J則是散失在外界),所以外界實際對系統做功998J,然後再用第一定
律算出Q(=0)
感覺我這樣算也沒錯,因為散失在外界的熱是摩擦損失,不是系統放的熱,而且系統也沒吸
熱。(Q的定義是系統放熱為負,吸熱為正)
可是這樣算就跟可逆的答案一樣了
請問我是哪邊觀念出錯了呢?
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※ 編輯: cvsh (180.207.151.150), 08/04/2015 18:54:44
1F：推 van594381: 這應該不是絕熱 你前面都有算出Q=250J 08/04 23:25
2F：→ van594381: 代表系統對外放熱250J 就已經不是絕熱了 08/04 23:26
我納悶的是那250J是外界對系統做功時,摩擦散失的熱,而不是系統放出的熱.
所以我算出來系統本身沒放熱(Q=0),不知道哪邊觀念錯了@@
※ 編輯: cvsh (180.207.151.150), 08/04/2015 23:41:18
※ 編輯: cvsh (180.207.151.150), 08/04/2015 23:46:08
3F：推 van594381: 不是摩擦產生的熱 這個差值來源是系統的壓力不等於 08/04 23:47
4F：→ van594381: 不等於外界的壓力 08/04 23:48
5F：→ van594381: Pext(外界)跟P(系統)不同 也就是不可逆的定義 08/04 23:50
6F：→ van594381: 造成外界做(損失)的功 會不等於系統得到(吸收)的功 08/04 23:52
可是如果系統實際吸收是998J,根據第一定律不就又是Q=0了嗎?@@
根據第一定律能量守恆,系統今天實際得到998J,為了要讓內能差為998J,Q又會=0了,好奇怪啊
※ 編輯: cvsh (180.207.151.150), 08/04/2015 23:58:18
※ 編輯: cvsh (180.207.151.150), 08/05/2015 00:06:44
※ 編輯: cvsh (180.207.151.150), 08/05/2015 00:10:15
7F：推 van594381: 在相同初狀態且絕熱下 走可逆與不可逆路徑 會有不同 08/05 00:18
8F：→ van594381: 終狀態 08/05 00:18
我明白,所以我知道我的想法是錯的.可是我不明白錯在哪邊0.0
※ 編輯: cvsh (180.207.151.150), 08/05/2015 00:22:43
9F：推 van594381: 要達相同終狀態就不能絕熱 08/05 00:22
10F：推 van594381: 實際吸收的998J是U 外界多作的功轉變成熱散失掉 08/05 00:28
我的問題是:外界做的1248J在進入系統前就因為摩擦損失250J,所以那250J不是從系統放出的,
根據定義,系統既然沒放熱,不就是Q=0嗎?@@
剛剛有查一下課本,摩損確實是造成不可逆過程的一個主因
※ 編輯: cvsh (180.207.151.150), 08/05/2015 00:38:25
※ 編輯: cvsh (180.207.151.150), 08/05/2015 00:40:07
11F：推 charlescute: 如果你的能量是因外界摩擦散失的 自然那部分不能算進 08/13 08:53
12F：→ charlescute: 給系統做的W W還是998不是1248 08/13 08:53
13F：推 charlescute: 他表示效率是0.8 就是對系統做功後有0.2轉變爲熱量 08/13 08:57
14F：→ charlescute: 形式了 08/13 08:57
15F：推 charlescute: 對了公式明明是ΔU=Q+W 為什麼ΔU是998然後Q+W會是- 08/13 08:59
16F：→ charlescute: 998呢？ 08/13 08:59