等温膨胀时,系统吸收的热量全部用来作功,这和热力学第二定律有没有矛盾?为什么?

来源：学生作业帮编辑：拍题作业网作业帮分类：物理作业时间：2024/05/01 15:45:53

首先,二者不矛盾.说明如下：
1、定律：开尔文－普朗特说法（1851年）：不可能制造出从单一热源吸热,使之全部转化为功而不留下其他任何变化的热力发电机.
（1）这里强调的是“不留下其他任何变化”,是指对热机内部、外界环境及其他所有（一切）物体都没有任何变化.
开尔文－普朗特说法说明了热转化为功,必须要将一部分热量转给低温物体（注意,这可是一个自发过程,高温向低温传热哦）,也即必须要有一个“补偿过程”为代价.
（2）热全部转化为功,是可以的,但必须要“留下其他变化”.如等温过程中,热可以全部转变成功,但这时热机内部工质的“状态”变了（即不能回到初始状态.其实,这样无限制膨胀的热机必然无限大,且其比体积也趋向无穷大,故实际上这样的热机是不存在的）,是留下了变化的.
3、举例——封闭体系理想气体的等温膨胀
对于封闭体系理想气体的等温膨胀,有
Q=△U+W
由于过程是等温的,故 △U=0
因而 Q=W
即在此条件下,热（系统吸热）全部转化为功,但此时,系统（气体）不能恢复原有状态了,即p、v发生了变化（不能复原）,是有“变化”的,因而是不违背热力学第二定律.
实际上,工质熵变为 △S=Q/T,环境熵变为 △So=-Q/To
由于系统从环境吸热,故
To≥T
现将环境与系统组成一个孤立系,则孤立系的总熵变为
△Siso=△S+△So=Q(1/T-1/To)=Sg≥0
显然是不违背热力学第二定律的.
但从这也是可以看出,只要系统等温膨胀,就可以实现热最大程度地转化为功,且当系统温度与环境温度相等时,整个系统可逆（无功损失）,是最理想的.

等温膨胀时,系统吸收的热量全部用来作功,这和热力学第二定律有没有矛盾?为什么? 等温膨胀时,理想气体所吸收的热量全部用来做功,这和热力学第二定律是否矛盾?为什么? "理想气体和单一热源接触作等温膨胀时,吸收的热量全部用来对外做功"是否违背热力学第一定理?为什么? 理想气体等温膨胀过程中,dU=0,Q=-W,即膨胀过程中系统所吸收的热量全部变成功,这是否违反热力学第二定律有人说:“理想气体和单一热源接触作等温膨胀时,吸收热量全部用来对外做功” 理想气体与单一热源接触等温膨胀,吸收的热量全部用来对外做功 “理想气体和单一热源接触做等温膨胀时,吸收的热量全部用来对外做功.”此说法是否违背热力学定律? 在等温膨胀过程中,理想气体从外界所吸收的热量全部转换为所作的功气体等温膨胀时,从外界（单一热源）吸收的热量完全对外做功,违背热力学第二定律吗等温条件下系统做功和吸收热量公式等温膨胀是否违反热力学第二定律? 热力学第二定律如图,想问一下为什么可以这么证?虽然它吸收的热量完全转化为了功,但是不是气体膨胀了吗?不是产生了其他影响吗