初接触熵概念的人 总觉得不好理解 这是不足为奇的 爱因斯坦也认为熵是较难理解的物理概念之一。如何用类
初接触熵概念的人,总觉得不好理解,这是不足为奇的,爱因斯坦也认为熵是较难理解的物理概念之一。如何用类比法和积分因子的方法引出克劳修斯熵?
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参考解答
正确答案:若热力学封闭系统相对于讨论问题的惯性系静止所进行的过程为准静态的过程且仅有简单体积变化功时则热力学第一定律可表示为 dQ=dE+dA=CvdT+pdV式中Q为系统吸热过程量;E为系统内能状态量;A为准静态过程中系统对外做功过程量;准静态的过程中各个状态量均可由连续函数来表示。 下面进行类比性分析: 元功dA=pdV是过程量dA不是描述系统运动的独立变量的全微分。式中p是强度量V是广延量且是状态量;且有dV>0dA>0;dV<0dA<0;dE是全微分E是状态量。 元热dQ是过程量dQ不是描述系统运动的独立变量的全微分将dQ也类似地表示为元功dA=pdV的类似形式则有dQ=TdS其中T是强度量S是广延量且是状态量;且有dS>0时dQ>0;dS<0时dQ<0;这里类比引出的S即是克劳修斯熵只是现在对它的性质一无所知罢了。 由上面有TdS=dE+dA=CvdT+pdV该式为TdS方程对于理想气体则有所以dS是描述系统运动的独立变量的全微分即S是点函数或状态量。
若热力学封闭系统相对于讨论问题的惯性系静止,所进行的过程为准静态的过程,且仅有简单体积变化功时,则热力学第一定律可表示为dQ=dE+dA=CvdT+pdV式中,Q为系统吸热,过程量;E为系统内能,状态量;A为准静态过程中系统对外做功,过程量;准静态的过程中各个状态量均可由连续函数来表示。下面进行类比性分析:元功dA=pdV是过程量,dA不是描述系统运动的独立变量的全微分。式中p是强度量,V是广延量,且是状态量;且有dV>0,dA>0;dV<0,dA<0;dE是全微分,E是状态量。元热dQ是过程量,dQ不是描述系统运动的独立变量的全微分,将dQ也类似地表示为元功dA=pdV的类似形式,则有dQ=TdS,其中T是强度量,S是广延量,且是状态量;且有dS>0时,dQ>0;dS<0时,dQ<0;这里类比引出的S即是克劳修斯熵,只是现在对它的性质一无所知罢了。由上面有TdS=dE+dA=CvdT+pdV,该式为TdS方程,对于理想气体,则有所以dS是描述系统运动的独立变量的全微分,即S是点函数或状态量。
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