理想气体从相同的初态出发沿可逆或不可逆两条等温途径膨胀到相同的终态,那么它们功W的关系

题目

理想气体从相同的初态出发沿可逆或不可逆两条等温途径膨胀到相同的终态,那么它们功W的关系

答案

可逆过程的功W1>W2=不可逆过程的功.
假设等温过程初态记做S1,末态是S2.
对于可逆过程,我们让这个理想气体通过卡诺热机连接一个状态时S2的理想气体.
因为是可逆过程,那么等温膨胀的对外做功,可以使得S2的理想气体等温回到S1.这样,末状态和初始状态完全一样；
对于不可逆过程,一定不会使得S2的理想气体回到初态（否则就可逆了）,并且更不会产生更多的功,否则我们可以利用一部分功,让S2回到S1,然后就多出来一定的功,从而违反热力学第二定律.
所以W1>W2,可逆过程的对外做功最大