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物理学

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理想气体自由膨胀过程中的熵变。将2mol的理想气体装入体积为5.0L的绝热容器中,让气体再自由膨胀进入另一真空绝热容器,此时体积为20.0L,求该过程中的熵变。

正确答案: 该过程是在绝热条件下进行的,而且气体是向真空做自由膨胀,即气体不对外做功,因而气体的内能没有改变,这显然是个不可逆过程,为计算熵变就必须设想一个可逆过程。由以上分析可知,气体在自由膨胀过程中温度保持不变,这样我们就可以假设气体从始态到终态是在可逆的等温下进行的,故熵变为

所以ΔS〉0
由以上计算可知,在孤立系统中理想气体的自由膨胀过程,熵是增加的。而气体的自由膨胀是一个不可逆过程,因此我们可以说,在孤立系统中不可逆过程的熵是增加的。
答案解析:
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