题目
某封闭系统经历一个可逆过程,系统所做的功和排出的热量分别为100kJ和45kJ,则系统的熵变为_______。A. 正B. 负C. 不可判断
某封闭系统经历一个可逆过程,系统所做的功和排出的热量分别为100kJ和45kJ,则系统的熵变为_______。
A. 正
B. 负
C. 不可判断
题目解答
答案
B. 负
解析
步骤 1:理解热力学第一定律
热力学第一定律表明,一个系统的内能变化等于系统吸收的热量减去系统对外做的功。用公式表示为:ΔU = Q - W,其中ΔU是内能变化,Q是吸收的热量,W是对外做的功。
步骤 2:理解熵变
熵变是热力学第二定律的一个重要概念,它描述了系统无序度的变化。对于一个可逆过程,熵变可以通过热量与温度的比值来计算,即ΔS = Q/T,其中ΔS是熵变,Q是热量,T是温度。对于一个封闭系统,如果系统对外做功,那么系统内能减少,如果系统排出热量,那么系统内能也减少。因此,系统内能减少,意味着系统对外界释放能量,这通常会导致系统熵的减少。
步骤 3:分析题目条件
题目中提到系统所做的功为100kJ,排出的热量为45kJ。根据热力学第一定律,系统内能的变化为ΔU = Q - W = -45kJ - 100kJ = -145kJ。由于系统内能减少,系统对外界释放能量,这通常会导致系统熵的减少。因此,系统的熵变是负的。
热力学第一定律表明,一个系统的内能变化等于系统吸收的热量减去系统对外做的功。用公式表示为:ΔU = Q - W,其中ΔU是内能变化,Q是吸收的热量,W是对外做的功。
步骤 2:理解熵变
熵变是热力学第二定律的一个重要概念,它描述了系统无序度的变化。对于一个可逆过程,熵变可以通过热量与温度的比值来计算,即ΔS = Q/T,其中ΔS是熵变,Q是热量,T是温度。对于一个封闭系统,如果系统对外做功,那么系统内能减少,如果系统排出热量,那么系统内能也减少。因此,系统内能减少,意味着系统对外界释放能量,这通常会导致系统熵的减少。
步骤 3:分析题目条件
题目中提到系统所做的功为100kJ,排出的热量为45kJ。根据热力学第一定律,系统内能的变化为ΔU = Q - W = -45kJ - 100kJ = -145kJ。由于系统内能减少,系统对外界释放能量,这通常会导致系统熵的减少。因此,系统的熵变是负的。