不可逆过程和环境的熵变计算举例(9 页)Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。关于不可逆过程熵变的计算规律的探讨在多年的热力学统计物理的教学中，发现有关不可逆过程的熵变的计算始终是学生感觉比较难以接受的知识点，本人通过学习发现不可逆过程熵变的计算有一定的规律性，就把其进行了归纳，希望能被初学者借鉴。对于孤立系统熵变的一般计算方法：按定义，只有沿着可逆过程的热温熵总和才等于体系的熵变。当过程为不可逆时，则根据熵为一状态函数，体系熵变只取决于始态与终态而与过程所取途径无关；可设法绕道，找出一条或一组始终态与之相同的可逆过程，由它们的熵变间接地推算出来。孤立系统的选择方法，假如非封闭系统，可以将环境和物体共同看成封闭系统。不同的具体过程有不同的规律，大致分为： 1、绝热孤立系统内物体间的热传递过程的熵变 ⑴ 温度为 0oC 的 1kg 水与温度为 100oC 的恒温热源接触后，水温达到 100oC。试分别求水和热源的熵变以及整个系统的总熵变。欲使整个系统的熵保持不变，应如何使水温从 0oC 升至100oC? 已知水的比热容为 【答：水＝，热源＝-1120.6，总＝】解：题中的热传导过程是不可逆过程，要计算水和热源的熵变，则必须设想一个初态和终态分别与题中所设过程相同的可逆过程来进行计算。要计算水从 0oC 吸热升温至 100oC 时的熵变，我们设想一个可逆的等压过程： 对于热源的放热过程，可以设想一个可逆的等温过程： 在 0oC 和 100oC 之间取彼此温度差为无穷小的无限多个热源，令水依次与这些温度递增的无限多个热源接触，由 0oC 吸热升温至 100oC，这是一个可逆过程，可以证明 〔2〕 试计算热量 Q 自一高温热源 T2 直接传递至另一低温热源 T1 所引起的熵变。〔解〕 从题意可以看出这是一不可逆热传递过程，应设想另一组始终态相同的可逆过程替代它，才能由它们的热温商计算体系的熵变。为此，可以设想另一变温过程由无数元过程所组成，在每一元过程中体系分别与一温度相差极微的热源接触，热量是经由这一系列温度间隔极微的热源〔(T2－dT)，(T2－2dT)，(T2－3dT)，……，(T1＋2dT)，(T1＋dT)，……〕传递到环境去。这样的热传递过程当 dT 愈小时，则愈接近于可逆，则可见若二热源直接接触并于外界隔离（绝热），则在此二热源间的热传导过程为一自发过程。2、孤立的绝热物体自身的热传递过程的熵变均匀杆的温度一端为 T1，另一端为 T2. 试...
