余高奇
准静态过程、元熵过程及复熵过程
2022-8-16 20:52
阅读:794

        本文拟介绍准静态过程、元熵过程及复熵过程的内在关联[1].

1.准静态过程

       准静态过程是指过程的任意瞬间,系统均无限小的偏离平衡,并随时可恢复平衡;客观要求准静态过程必须无限缓慢,连续且无间断.平衡态热力学规定所有热力学过程均为准静态过程.

       准静态过程与各式推动力无关; 准静态过程是一种理想化过程,客观上并不存在.

 2. 元熵过程

       元熵过程为特殊类型的准静态过程,它需满足条件参见如下式(1)及(2):

       δQT·dS                       (1)

       δWV≡-p·dV                        (2)

       常见的元熵过程包括:理想气体的恒温、恒压、恒容或绝热过程;恒温恒压及环境不提供有效功条件下的化学反应或相变;恒温恒容及环境不提供有效功条件下的化学反应或相变等.

3. 复熵过程

     复熵过程亦为准静态过程,它由若干个元熵过程构成,需满足条件参见如下式(3)及(4):

     δQQi=Σ(Ti·dSi             (3)

     δWVWV,i=Σ(-pi·dVi)     (4)

     常见的复熵过程包括:理想气体由状态(p1V1T1)直接变化至状态(p2V2T2);恒压条件下,25℃的水与大量0℃冰混合等.

     如果不特别强调,平衡态热力学规定热力学过程均为元熵过程.

4. 结论

 所有热力学过程均为准静态的元熵过程;

准静态过程是一种理想化过程,客观上并不存在.

参考文献

[1] 余高奇. 热力学第一定律研究. http://blog.sciencenet.cn/u/yugaoqi666. 科学网博客, 2021,8. 




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