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TA=TB=T环境三常数和PA=PB=P杯境=常数 例2:W′=0时,q=△H的成立所要求的“等压”条件,也只是对环境提出的: g=△u+JP环地d 若“等压”,则 9r=(“B-“A)+P环境(VB-VA)=(ua-4A)+(PaVB-PAVA)=△H 从此两例可明显看出,若在这里强调体系的T、P恒定是毫无必要的一只要明确环境 的T、P需要恒定就够了。 4最大功原理常用论证方法带来的矛盾分析 4,1关于等压膨胀功的比较 参看图1。AB线以上,取“等温不可逆”途径是否可使得(Wx)T>(W)T。? AB线以上区域的温度均大于“等温”条件所规定的热源温度(T。),而这与“等温即热 源温度恒定”的规定不符。故在T=T。的热源下不可能实现AB线以上区域内的任何等温不 可逆膨胀。可以看出,在T。热源下靠减小外压(造成“压差”),走AB线以下的不可逆途 径,却是完全可能的。还可看出,若热源不同,完全可能出现(WR)热源I≤(Wm)熟源Ⅱ的结 果,但这并不能否定最大功原理,因这一原理成立的主要前提条件是相比较的W和WR要 有相同的热源。 4,2关于等压膨胀功的比较 等压膨胀功的计算是很简单的,但按最大功原理常用的论证方法来对(W)P和(形)P。 进行比较时,往往会产生许多疑惑。 以理想气体的膨胀为例。我们设想了如图2中的几种恒定外压下的膨胀情况。 始末态相同时,等压可逆功与不可逆功总是一样的:(W)P。=P。△V=nR△T, (Wia)eo=P。△V=nR△T。 在本例情况下,导致“可逆”或“不可逆”的原因,要么源于显著的“压差”,要么源 于显著的“温差”,或兼而有之。图2中(a)、(b)、(c)8种情况的始未态相同,都属“等 压”,这就意味着3者的外压均为P。,它们的内外“压差”都是无限小。故导致(b)和(c) “不可逆”的原因只能从热源与体系间的“温差”状况去考察。(b)与()比较,“压差”和 “温差”都是无限小,故要(b)成为“不可逆”是不可能的。即(WR)P。热源I这个量是不 存在的。这说明,在采用了与“等压可逆过程”相同热源的情况下,在同一始末态间,不可 能再存在什么“等压不可逆过程”了。即这时,等式(Wx)Po热源I(I)二(W1)P热源I(I)不 可能存在,根本不存在等压可逆功(Wa)P。与等压不可逆功(WR)?的比较问题。 同一热源下,只有取如图2中(d)那样的方式一体系作功时所反抗的恒外压P。'不 是始末态时的外压P。,才可能进行(W)和(形R)的比较。因P。'<P。(对膨胀言),故 W(:)>W(d),即(W)Po热源I>(Wa)P。热源I(“可逆过程作最大功”)。这结果表明, 在热源相同时,只有体系反抗不同的恒外压时,同一始末态间才可能既存在“可逆途径”, 又存在“不可逆途径”,这时,必服从最大功原理。而若反抗的外压相同(P,),则不等式 (Wa)P。,热源I>(W)P。,热源I不能成立。 504少 。 环境二常数 和 尸 尸。 尸环境二常数 例 平 ‘ 时 , , 二 △ 的成立所要求的 “ 等压 ” 条件 , 也只是对环 境提出的 。 二 △· 十 丁卜 境‘ 厂 若 “ 等压 ” , 则 , 。 一 气 环境 叽 一 气 二 。 一 气 , 气 一 玖 △ 从此两例可 明显看出 , 若在这里强调体系的 、 尸 恒定是毫无必要的-只要 明确环境 的 、 尸 需要 恒定就够 了 。 级大功原理常用论证方法带来的矛盾分析 。 关于 等压膨胀功的 比较 参看 图 。 线 以上 , 取 “ 等温不可逆 ” 途径是否可使得 巩 , 。 附 , 。 线 以上 区域 的温 度均大于 “ 等温 ” 条件所规定的热源温度 。 , 而这 与 “ 等 温即热 源温度 恒定 ” 的 规定不符 。 故在 二 。 的热源下不 可能实现 线 以上 区域 内的 任何等 温不 可逆膨胀 。 可 以看 出 , 在 。 热 源下靠减小 外压 造成 “ 压差 ” , 走通 线 以下的不可逆途 径 , 却是 完全可能的 。 还 可看出 , 若热源不 同 , 完全可能 出现 牙 , 热源 镇 巩 热该 的 结 果, 但这并不 能否定最大功原理 , 因这 一原理成立的主要前提条件是相 比较 的 不 滋和 巩 要 有相 同的热 源 。 。 关于 等压膨胀功 的 比较 等压膨胀功的计算是很简单的 , 但按最大功原理常用的论 证方法来对 叭 。 和 巩 。 进行 比较时 , 往往 会产生许多疑惑 。 以理想气体的膨胀为例 。 我们设想 了如 图 中的几种恒定外压下的膨胀情况 。 始末态相 同时 , 等压 可逆功与不可逆功总是一样的 叭 。 二 。 △犷 。 △ , 巩 ,。 , 。 △犷 。 △犷 。 在 本例情况下 , 导致 “ 可逆 ” 或 “ 不 可逆 ” 的原 因 , 要 么源于显著的 “ 压差 ” , 要 么源 于显著的 “ 温差 ” , 或兼而 有之 。 图 中 。 、 、 种情况 的始末态 相 同 , 都属 “ 等 压” , 这就意味着 者的 外压均 为 尸 。 , 它们的 内外 “ 压差 ” 都是 无限小 。 故 导 致 和 。 、 “ 不可逆 ” 的原因只 能从热源 与体 系间的 “ 温差 ” 状况去 考察 。 与 比较 , “ 压差 ” 和 “ 温差 ” 都是 无 限小 , 故要 成为 “ 不可逆 ” 是不可 能的 。 即 巩 。 热 源 这 个 量是不 存在的 。 这说 明 , 在采用 了与 “ 等压 可逆过程 ” 相 同热源的情况 下 , 在 同一始 末态间 , 不 可 能再存在什么 “ 等压不 可逆过程 ” 了 。 即这 时 , 等 式 牙 。 热 源 二 叭 。 热源 不 可能存在 根 本不存在 等压 可逆功 平 。 与 等压不 可逆功 溅 。 的 比较问题 。 同 一热源下 , 只 有取如 图 中 那样的方式- 体 系作功时所 反抗 的 恒 外压 。 ‘ 不 是始末态时 的外压 尸 。 , 才可 能 进 行 牙 和 牙 的 比较 。 因 。 ‘ 尸 。 对膨 胀 言 , 故 平 , 牙 》 , 即 平 。 热 源 巩 二热 源 “ 可逆过程 作最大功 ” 。 这结果 表 明 , 在热源相 同时 , 只有体 系反抗 不同的恒外压时 , 同一始末态间才可 能既存在 “ 可 逆途径 ” , 又存在 “ 不可逆途径” , 这时 , 必服从最大功原理 。 而若反抗的外 压 相 同 。 , 则不 等式 甲‘ , 。 ,热 源 巩 。 ,热裸 不 能成立 , 导
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