Question

请教三个关于工程热力学的问题，有学的请进。

1.热力系没有通过边界与外界交换能量，系统的热力状态也可能变化。
书中给出的答案为False。而我认为如果把一个刚性密封的（中间被隔板隔有两种不同气体）容器视为系统，系统与外界绝热。当将隔板抽去，两种气体相混合，那么它是熵增的，所以热力状态发生了变化。不知道这么考虑有什么不到之处？

2.湿空气的相对湿度愈大，其中水蒸气分压力也愈大。
书中给出的答案为true。而我认为上述命题缺少一个“在相同温度下”的条件。比如有两组湿空气，A组温度比较高，而相对湿度较小；B组温度较低，相对湿度较大。那么B组湿空气分压力不一定比A组大。不知道我这样理解是否偏离题目意思？

3.符合范德瓦尔方程的气体向真空自由绝热膨胀，写出其过程方程。（2012年同济考研题）
这道题，我一直搞不懂它要考查什么。我觉得首先用热力学第一定律分析Q=U+W，其中Q=0，向真空膨胀，那么W=0，所以U=0，即温度是保持恒定的。再由范德瓦尔方程 P=RgT/（v-b)-a/v2得dp/dv=2a/v3-RgT/(v-b)2，即P对v的偏导为含T和v的方程式，不知道这么做合适不合适，或者应该如何答？

Answer 1

问题一：鄙人认同你的观点，试想向刚性容器隔板一侧气体向另一侧真空绝热膨胀不也没有能量交换吗？但系统的热力状态的确是改变了。

问题二：少了一个前提，即干球温度要相同才能比较。书中答案错了。或者说题目没出好。
问题三：我想应该用第一热力学能微分方程式dU=0，因为知道状态方程直接带入微分方程求个偏导即可。具体式子这里就不熬述了。这里你要注意，符合范德瓦尔方程的气体不是理想气体，dU=0不代表T不变。符合PV=RT的才是理气。
鄙人水平有限，但还是希望能对你有一点点帮助吧。