原命题犯了一个概念错误,这个错误很容易犯。就是Qp=△H的成立条件是什么?对于准静态等压过程这个式子无疑成立。问题中的过程不是准静态等压过程(而是外压恒定的非准静态过程),该式未必成立。对于非准静态过程,Qp=△H成立的条件是什么呢,系统p1=p2=p外。p1,p2表示系统初态和终态的压强(至于中间状态是不是平衡态,有没有明确的压强不要求)。证明如下:
Qp=ΔU-W=ΔU+p外(V2-V1)=ΔU+p外V2-p外V1=U2-U1+p2V2-p1V1=H2-H1=ΔH。题目中显然p1大于p2(否则不会膨胀),因此Q=△H不成立,这个过程并非是等压过程(等压指系统等压,而不是外压不变,严格的等压指准静态等压,过程任一中间态系统压强均不变,对于p1=p2=p外的非准静态过程有时也称为等压过程)。Q就不能写下标p了。
对于理想气体对抗恒外压绝热膨胀,W<0,Q=0,ΔU<0,系统温度降低,焓也必然降低(理想气体的焓也仅是温度的函数)。
如有不明欢迎追问。
应该是对的,理想气体在外压一定的条件下绝热膨胀,由于等压,Wnet=0,所以有△Q=△H,又因为绝热,△Q=0,所以焓降为0,因为H=U+pV,所以,最后应该是内能减少。