什么是理想气体绝热自由膨胀的过程?
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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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