dU=dQdU=dQdU=dQ и dU=TdSdU=TdSdU=TdS, но dQdQdQ не всегда равно TdSTdSTdS? Почему?

г U "=" г Вопрос + г Вт
г U "=" Т г С − п г В
Приведенные выше уравнения всегда верны для термодинамического состояния определенной системы. Теперь предположим, что у нас есть ситуация, когда г Вт "=" 0 , это говорит нам о том, что
г U "=" г Вопрос
г U "=" Т г С
Но все же я не могу писать г Вопрос "=" Т г С , так как это работает только для обратимого изменения моей системы. Поэтому, если у меня нет обратимой системы, я могу работать с ней. г U "=" г Вопрос и г U "=" Т г С , но я не могу работать с г Вопрос "=" Т г С .

Я понимаю это, но я пытался понять, почему это так, и я просто не могу этого понять.

ты понял, что тебя смутило?
да спасибо! Я понял, прочитав ваш ответ и немного по этой ссылке: physicsforums.com/insights/grandpa-chets-entropy-recipe
Напоминание себе, что энтропия — это функция состояния в контексте термодинамики, расскажет вам все, что вам нужно, чтобы разгадать эту загадку.

Ответы (3)

В г С "=" г Вопрос Т , г Вопрос представляет собой теплообмен на обратимом пути от начального состояния к конечному независимо от того, как фактически осуществляется процесс.

Даже если dW = 0 (например, постоянный объем), вы не можете записать dQ=TdS для необратимого процесса, потому что при необратимом нагреве или охлаждении тела T не является пространственно постоянной величиной внутри тела (т. е. T изменяется с пространственной зависимостью). позиция). При кратковременном необратимом нагреве температуры вблизи границы выше, чем внутри, а при кратковременном необратимом охлаждении верно обратное. Итак, какое значение T вы должны использовать? Если вы используете значение T на границе, на которой происходит теплопередача Q (т.е. Т "=" Т Б ), вы обнаружите, что г Вопрос < Т Б г С . Точнее,

∫ г Вопрос Т Б < Δ С
Это просто утверждение неравенства Клаузиуса.

Но это уравнение dU=TdS−pdV всегда справедливо, верно? Если у нас есть необратимый изохорный процесс, dV должно быть равно 0, поэтому dU = TdS. -----(1) также dU = 𝛿q + 𝛿w всегда, здесь 𝛿w равно нулю, поэтому dU = 𝛿q ----------(2) Если объединить 1 и 2, мы должны получить 𝛿q = TdS, вот что смущает, это явно не так.
Вот почему я никогда не использую дифференциалы для описания необратимых процессов. Я оставляю за собой использование дифференциалов только для обратимых путей. Уравнение г U "=" Т г С − п г В описывает взаимные изменения dU, dS и dV между двумя близко соседними состояниями термодинамического равновесия. Но если вы хотите перемещаться между двумя состояниями равновесия, которые разделены конечным расстоянием, вы не можете просто интегрировать Т Б г С чтобы получить Q. Например, вы нагреваете тело от T1 до T2, при этом граница остается постоянной при T2. Для этого изменения Δ U "=" Вопрос "=" м С ( Т 2 − Т 1 ) , но Δ С "=" м С п ⁡ ( Т 2 / Т 1 ) > Вопрос / Т 2

Для произвольного процесса между состояниями равновесия замкнутой системы имеем

Δ U "=" Вопрос + Вт
это просто сохранение энергии.

Если процесс происходит квазистатически, переменные состояния четко определены в каждый момент времени, и мы можем перейти к бесконечно малому описанию.

г U "=" дельта Вопрос + дельта Вт
где
дельта Вопрос ≤ Т г С дельта Вт ≥ − п г В
Равенство выполняется, если процесс обратим, т. е. когда изменение энтропии определяется выражением г С "=" дельта Вопрос / Т без дополнительного производства энтропии (за счет трения, химических реакций, что там у вас...).

В общем, работа, выполняемая извне в системе, может быть преобразована в тепло внутри системы, и бесконечно малые описания с точки зрения потоков энергии и переменных состояния не будут совпадать.

В явном виде имеем

дельта Вопрос "=" Т г С − Т дельта С необратимый дельта Вт "=" − п г В + Т дельта С необратимый
где дельта С необратимый это дополнительная энтропия, произведенная по сравнению с обратимым процессом.

Но
г U "=" Т г С − п г В "=" дельта Вопрос + дельта Вт → дельта Вопрос "=" Т г С
Что мне не хватает?
@AntoniosSarikas: я думаю, мой ответ лучше читать дельта Вт ≥ − п г В . У нас есть дельта Вопрос "=" Т ( г С − дельта С необратимый ) и дельта Вт "=" − п г В + Т дельта С необратимый . Я отредактировал свой ответ соответственно.
dU=dQdU=dQdU=dQ и dU=TdSdU=TdSdU=TdS, но dQdQdQ не всегда равно TdSTdSTdS? Почему?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v