克劳修斯熵表达式适用于实际气体的分子动力学验证

• 全文链接
• 请求原文

作   者：

李阳;  薛提微;  过增元; 

作者机构：

热科学与动力工程教育部重点实验室; 

关键词：

微观分析;  克劳修斯熵表达式;  热力学循环;  分子动力学模拟; 

期刊名称：

科学通报

i s s n：

0023-074X

年卷期：

2022 年 67 卷 009 期

页   码：

888-895

摘   要：

克劳修斯熵是热力学的核心概念.然而,克劳修斯熵表达式的引入是基于理想气体假定的,因此有必要论证克劳修斯熵表达式在实际气体中的适用性.通过回顾,我们发现已有的证明方法都是需借助两种工质循环的间接论证.本文通过分子动力学模拟了氩工质和二氧化碳工质在不同高压下的加热过程和可逆热力学循环,直接验证了克劳修斯熵表达式在实际气体中的适用性.在验证过程中发现,正是由于实际气体热力学过程中存在分子动能和势能之间的转换,才导致其热力学参数间的关系不同于理想气体,但是由于这种转化发生在系统的内部,克劳修斯熵表达式是不变的.