Question

一定量的理想气体从某始态出发分别经等温可逆和等温不可逆，能否到达同一终态？那分别经绝热可逆和绝热不可逆，能否到达同一终态？

Answer 1

问：一定量的理想气体从某始态出发分别经等温可逆和等温不可逆，能否到达同一终态？那分别经绝热可逆和绝热不可逆，能否到达同一终态？

答：您好。可以。因为，设有一理想气体封闭在一活塞气缸中，活塞与气缸完全无摩擦，首先进行可逆等温吸热膨胀（无摩擦，无耗散——可逆），理想气体到达一终态a，该系统吸热Q，对外做功（有用功）W，对外散热为0，且Q=W。再进行不可逆等温吸热膨胀：该系统吸收同样的热量Q，此时，活塞与气缸有摩擦（有耗散——不可逆），理想气体依然可以到达一终态a，该系统吸热依然为Q，对外做功(有用功)W',W＞W'，因有摩擦，摩擦生热，该系统对外散热Q'。可见，该系统无法到达同一终态，但理想气体可以。