體積功的公式為:W=-pdV
其中,W為體積功;p為環境壓力;dV為系統的體積變化。負號代表熱力學規定,即系統對環境做功時,功取負值;反之環境對系統作功時,功取正值。
所以W=-p外
(V2-V1),這個式子無論是否可逆都可以使用。系統整個過程中的中間狀態不一定都是平衡態,系統的壓強可以時時不同(沒有一個確定的p)。
但W=-積分號(p外dV)=-p外積分號(dV)=-p外(V2-V1)。系統初態和終態都是平衡態p1=200kPa,p2=p外=50kPa(膨脹到最後系統壓強一定等於p外,否則膨脹不會停止)。
其中V1易求,p1V1=nRT1,V2=nRT2/p2。
理想氣體有ΔU=nCv,m(T2-T1),絕熱過程有ΔU=W,則nCv,m(T2-T1)=-p外(V2-V1)=-p外(nRT2/p2-V1)。
據此求出T2,進而求出V2,代回功的表達式即可。其中Cv,m=5/2 R。
體積功的公式為:W=-pdV
其中,W為體積功;p為環境壓力;dV為系統的體積變化。負號代表熱力學規定,即系統對環境做功時,功取負值;反之環境對系統作功時,功取正值。
所以W=-p外
(V2-V1),這個式子無論是否可逆都可以使用。系統整個過程中的中間狀態不一定都是平衡態,系統的壓強可以時時不同(沒有一個確定的p)。
但W=-積分號(p外dV)=-p外積分號(dV)=-p外(V2-V1)。系統初態和終態都是平衡態p1=200kPa,p2=p外=50kPa(膨脹到最後系統壓強一定等於p外,否則膨脹不會停止)。
其中V1易求,p1V1=nRT1,V2=nRT2/p2。
理想氣體有ΔU=nCv,m(T2-T1),絕熱過程有ΔU=W,則nCv,m(T2-T1)=-p外(V2-V1)=-p外(nRT2/p2-V1)。
據此求出T2,進而求出V2,代回功的表達式即可。其中Cv,m=5/2 R。