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请问压缩绝热体系,温度升高但体积减小,怎么分析熵的增减?

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:化学作业 时间:2024/07/07 08:10:16
请问压缩绝热体系,温度升高但体积减小,怎么分析熵的增减?

这里选A,我开始以为这是需外界的一个非自发过程……

绝热条件下没有交换熵,熵变就是产生熵,而“迅速推动活塞”是不可逆过程,产生熵肯定大于0.其实在绝热条件下,非常缓慢的变化(准静态)才可认为熵变为0,迅速的过程,不管是压缩气体还是让气体膨胀,都是熵增的.
再问: 请问这里熵的增减与外界是否做功是否有关?
再答: 熵变与外界做功并无直接关系。我举一个定容可逆过程的例子:一种气体被装在一个体积恒定的箱子里,我们要对其从T1升温到T2,这是一个定容的过程。我们准备了无穷个恒定热源,他们的温度是从T1递增到T2,每两个热源之间的温度差是无穷小。升温方法是:我们将这些热源逐个接触箱子(注意是先接触一个热源,使之升温到恒定热源的温度(达到准静态),再换下一个热源去接触)。这样我们就逼近了一个可逆定容升温的过程,没有体积变化,即没有外界做功。当然这个例子只是理论上的。
再问: 谢谢。请问您举的例子是说明有熵变的过程不一定需要外界功的交换是吗?
再答: 我举的例子是说明没有熵变且无外界做功。如果你需要有熵变但无外力做功的话,直接对体积恒定的箱子快速升温就行了(不用无穷个热源,只要一个温度为T2的热源),此时迅速升温导致熵增,但是体积恒定,没有外界做功。
再问: 请问我想知道如果是压缩容器体系升温,但单位体积数的粒子数越多,这种情况是熵增还是熵减的呢?因为如果单独看的话,温度升高熵增,压力增大熵减
再答: 可能熵增也可能熵减。由热力学基本关系式有dS=(1/T)dU+(P/T)dV,升温故dU大于零,压缩故dV小于零,他们的和可正可负。如果是绝热的话,才能断定熵增。