熵是状态函数,所以把该过程设想为可逆过程不影响结果。最大功就是可逆过程达到的。吸热Q,则对外做功W=-Q,可逆过程对外做功则为W/0.2=5W=-5Q,那么环境的可逆热则为-5Q,环境的dS=-5Q/T,环境和系统的整体是绝热可逆过程熵变为0,所以系统熵变为5Q/T,为状态函数所以本过程结果也为此。
系统定温可逆膨胀对环境做最大功,且w=q(这里取数量值),也就是吸收多少热,这些热全部用做工。现在题目说吸收q,那么做功也是q。现在说若q是最大功的0.2,那么最大功为q/0.2=5q,也就是吸热5q。那么dS=5q/T。
扩展资料:
熵最初是根据热力学第二定律引出的一个反映自发过程不可逆性的物质状态参量。热力学第二定律是根据大量观察结果总结出来的规律:在孤立系统中,体系与环境没有能量交换,体系总是自发地向混乱度增大的方向变化,总使整个系统的熵值增大,此即熵增原理。
摩擦使一部分机械能不可逆地转变为热使熵增加,整个宇宙可以看作一个孤立系统朝着熵增加的方向演变。热量Q 由高温(T1)物体传至低温(T2)物体,高温物体的熵减少dS1=dQ/T1,低温物体的熵增加dS2=dQ/T2,把两个物体合起来当成一个系统来看,熵的变化是dS=dS2-dS1>0。
参考资料来源:百度百科-熵 (热力学概念)
所以最大功由可逆等温膨胀算:nRTln(V末/V初)=5*p外*dV(因为是等温膨胀)=5Q。
而熵是状态函数,故也可以用可逆等温膨胀计算dS=nRln(V末/V初)=5Q/T。
得证!
清楚了吗?