四種基本熱力學過程是否為可逆過程?

時間 2021-06-09 18:19:51

1樓:笑口常開

單純說定容定壓定溫絕熱,那麼就不是可逆過程,若是問熱力學四個基本過程是什麼,那麼是可逆定容可逆定壓可逆定溫可逆絕熱。

我感覺題主應該是對可逆的概念理解不是很透徹。事實上理解可逆首先需要理解平衡和準靜態。

當乙個系統在無各種勢差(溫差,壓差,化學勢差etc)的狀態下,我們稱之為達到平衡狀態。可以粗略的認為,平衡狀態是乙個靜態,「動起來」就不會平衡。

系統狀態發生改變,必然不會處於平衡狀態,但若造成系統狀態發生改變的不平衡勢差無限小,以至於系統在任意時刻均等似於平衡態,這時我們將其理解為系統經歷乙個準靜態過程。

可逆就是系統經歷乙個過程,若是再經歷逆行,系統和外界同時回覆到原來狀態,不留下絲毫影響。這時我們稱該過程可逆

————上述是對可逆以及平衡和準靜態過程進行抽象的定義————

我們可以用乙個例子進行簡單的解釋:試想有乙個氣缸,裡面的空氣在氣缸裡面絕熱膨脹(絕熱膨脹實現的條件可以假設初始條件氣缸內外壓力相等,外面的空氣壓強逐漸降低,以至於內部空氣推動活塞,同時保持氣缸絕熱即可),我們先不用假設整個過程沒有摩擦損耗,無論怎樣我們都可以將這個過程無限分割,每一部分都可以視為與外界處於平衡,此時他為乙個準靜態過程。

當無摩擦時由膨脹所做的功完全可以再反過來用於把氣體壓縮,可以證明這部分功完全可以讓氣缸內氣體恢復原狀。關鍵點來了:也就是氣體先膨脹後恢復原狀,外界也同時回到原來的狀態。

輕輕的來,輕輕的走,沒留下任何影響。

但若是氣缸內部有摩擦,此時絕熱膨脹過程摩擦生熱,一部分功轉化為了熱,則放出去的功勢必小於無摩擦時的功,再加上若是要用這部分本身就小的功推動活塞讓氣缸內氣體恢復原狀,又得摩擦消耗一部分,肯定不能回到原狀。那若是一定要讓缸內氣體恢復原狀呢?你就必須最少多付出那一部分功,這就導致了外界環境的改變,因為多消耗的那部分總不能憑空而來吧!

(在實際情況下,當有摩擦時,絕熱的膨脹再壓縮時,無論怎樣也回不去原來了,因為當你保持和原來體積相同時,伴隨著摩擦,此時內部溫度必然公升高,那麼壓強也公升高了。)

綜上我們可以總結如下:

準靜態和有沒有耗散沒有必然聯絡(摩擦,電阻,磁阻etc我們統稱為耗散)

準靜態再加上無耗散我們可以達到可逆

準靜態過程是針對過程中系統內部變化而言

可逆過程是針對過程中系統所引起的外部效果而言

可逆必定準靜態,而準靜態需要加上無耗散才能可逆。

綜上,單獨說乙個過程,是無法判定其是否可逆的。而且你書中也說了,在不考慮摩擦等損耗的情況下,才視作可逆。至於可逆的四個過程,它們是理想情況下熱力學系統的四個基本過程,共同構成了理想狀態下熱力學狀態的轉變。

屬於最基本的過程。在工熱學習過程中,可逆定溫和可逆絕熱構成了經典的可逆卡諾迴圈,是一切迴圈的根本,也是工熱乃至經典熱力學的重心,至關重要。

如何學習工程熱力學?

Byron 想學好一門課程得先對這門課程有巨集觀的認識,工程熱力學是主要研究熱能與機械能相互轉化規律的學科。在學習的過程中我們始終圍繞這個主題來學習,心裡要想著 熱能是如何轉化成機械能的 不達目的不罷休,這樣不容易在學習的過程中迷失自己。現在我們可以根據這個主題倒推一下工程熱力學都需要學什麼 1.熱...

統計熱力學很難學嗎?

Agumon 得看你想學到什麼層次了。如果只是想學個什麼波色分布,費公尺分布然後搗鼓兩下低溫電子氣,黑體輻射什麼的還是不難的。用玻爾茲曼統計法,數下排列組合,求個條件極值。如果是想學好的話,那還是不容易的。首先得把量子力學學好。找一本從直接從系綜理論出發的書。不要找什麼先來點熱力學,或者是玻爾茲曼統...

舉例並詳細說明熱力學第二定律比熱力學第一定律能更加科學的指引節能的方向?

賈明子 其實這個也挺簡單的,熱力學第一定律指出,能量不可憑空而生,也不可憑空消失。單純從第一定律來說,我們甚至看不到節能的必要性 因為能量永遠不會消失啊。節約也罷,不節約也好,我們的能量總量總是不變的。而第二定律則指出,能量雖然總量不變,但是有 好用 和 不好用 之分,也有 可用 和 不可用 火無 ...