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热力学第2定律适用于低温下的氦气吗？
我一直想用实际气体数据比对热力学第2定律的真实性。热力学第2定律有许多的推论，选择合适的公式很重要，因为实际气体的热物理性质不好测量的，很多公式不好进行比对。 克拉贝龙-克劳修思公式对应的数据比较充分，可以进行检验。 克拉贝龙-克劳修思公式：dP/dT=(r/T)*(x1*x2)/(x1-x2) r---汽化热 x1—液体密度 x2---饱和蒸汽密度 P---饱和蒸汽压 T----温度 我把水蒸气的数据代入，计算结果以很高的精度和公式相符，计算时一律使用国际单位制。 我把氦气的数据代入，得到和公式有较大的出入。数据来自于《深冷手册》 http://photo.163.com/openpic.php?user=zbl1905&pid=517560904&_dir=%2F1386442 我们选择3K位置的数据进行比对。首先计算dP/dT，对应的数据是 T=2.75 P=123 T=3 P=183 T=3.25 P=259 根据三组数据可以得到 P=128*T*T-496*T+519 dP/dT=256T-496 T=3， dP/dT=256*3-496=272 注意：原始数据中，压强的单位是毫米汞柱，转化为帕，得到 dP/dT=272*133.3=36257.6 汽化热：T=3, r=22.9(卡/克分子) 转化为J/kg， 得到 r=22.9*4.184*1000/4=23953.4(J/kg) 密度因子(x1*x2)/(x1-x2) x1=0.1429 x2=0.00365 转化为kg/m3 ,得到 x1=142.9 x2=3.65 (x1*x2)/(x1-x2)=(3.65*142.9)/(142.9-3.65)=3.745 公式右边=23953.4*3.745/3=29904.4 公式左边=36257.6 我用这个办法比对水在低温和高温数据，误差很小，这个方法是可行的。在液氦这里存在很大差别。 这对于热力学第2定律是很关键的，关系它的正确以否。也不排除数据引用，计算存在错误，希望多提意见。 |