热力学第二定律的表达式？

Question

如题所述

Answer 1

W=-p外 (V2-V1)，这个式子无论是否可逆都可以使用。系统整个过程中的中间状态不一定都是平衡态，系统的压强可以时时不同（没有一个确定的p），但W=-积分号（p外dV)=-p外积分号（dV）=-p外(V2-V1)。系统初态和终态都是平衡态p1=200kPa，p2=p外=50kPa（膨胀到最后系统压强一定等于p外，否则膨胀不会停止）。

其中V1易求，p1V1=nRT1，V2=nRT2/p2。
理想气体有ΔU=nCv,m(T2-T1)，绝热过程有
ΔU=W，则nCv,m(T2-T1)=-p外(V2-V1)=-p外(nRT2/p2-V1)。据此求出T2，进而求出V2，代回功的表达式即可。其中Cv,m=5/2 R。

如有不明，请追问。