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  • 所有熱力學定律的公式,包括條件

    所有熱力學定律的公式,包括條件
    物理人氣:205 ℃時間:2020-03-10 05:40:07
    優(yōu)質(zhì)解答
    理想氣體定律:pV=nRT,以下V為摩爾體積,也就是V/n
    熱容之間關系:Cp=Cv+R,γ(比熱比容)=Cp/Cv
    熱力學第一定律:dU=dq+dw,w為外力對系統(tǒng)做功,
    ∵w=-∫fdl=-∫pSdl=-∫pdV
    ∴dU=dq-pdV
    ∵q是關于T的函數(shù),所以U可表示為T、V的函數(shù)
    ∴dU=CvdT+CtdV,對于理想氣體而言,Ct為零,對于真實氣體而言,Ct很小
    ∴dU=CvdT恒成立
    dU=0,pdV=dq
    △q=∫(過程1到2)pdV=∫(過程1到2,默認后面都是)RTdV/V=RT*ln(V2/V1)=RT*ln(p1/p2)
    dV=0,即dw=0
    dU=dq=CvdT,然后積分
    dp=0
    dq=dU+pdV=CvdT+d(pV)=CvdT+RdT=CpdT
    (可直接理解為壓強不變時,溫度直接決定輸入的熱能)
    dq=0
    dU=dw=-pdV=CvdT
    ∴-RTdV/V=CvdT
    ∴-RdV/V=CvdT/T
    ∴-R∫dV/V=Cv∫dT/T
    ∴R*ln(V1/V2)=Cv*ln(T2/T1)
    ∴(V1/V2)^R=(T2/T1)^Cv
    (V1/V2)^(γ-1)=T2/T1,就得到了體積變化與溫度變化的關系
    ∵T=pV/R
    ∴代入得(V1/V2)^γ=p2/p1,即p1*V1^γ=p2*V2^γ,pV^γ=常量,
    就得到變化壓強與變化體積的關系
    定義新量:H(焓)=U+pV
    ∵dU=dq-pdV
    ∴dU+d(pV)=dq+Vdp,dU+d(pV)=d(U+pV)=dH=dq+Vdp
    定義新量:dS(熵)=dq/T,△S=∫dq/T
    熱力學第二定律:自發(fā)過程△S>0,可逆過程△S=0
    用來判斷是否是自發(fā)過程
    ∵△S>0
    ∴在恒定溫度時,比如說非密閉容器的化學反應
    dS>dq/T,(恒定溫度時,∫dq/T=0)
    ∴變換得dq-TdS
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