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1、知识点热力过程,1,1.热力过程 由于系统与外界相互作用而引起本身的热力状态发生变 化，称热力系统经历了一个热力过程。在热力系统中，热能 与机械能的相互转换、或者热能的转移都必须通过热力过程 来实现。 2.准静态过程 热力过程进行中，系统内外存非平衡势差，系统内的工 质就偏离平衡状态，过程就进行的越快，则系统偏离平衡态 也就越大。但是，系统这种内部的非平衡势差在系统向新的 平平衡状态过渡时，并不能都对外做功，而是表现为存在部 分损失，这种损失称为非平衡损失。由于这种损失很难定量 计算，因此，在理论研究中就设想存在一种过程，这种过程,知识点：热力过程,知识点热力过程,2,进行的非常缓慢，使过程中
2、系统内部被破坏了的平衡有足够 的时间恢复到新的平衡态，从而使过程的每一瞬间系统内部 的状态都非常接近平衡状态，这样整个过程就可看作是由一 系列非常接近平衡态的状态所组成，这就是准静态过程。对 于这种过程可不必考虑内部不平衡势差对能量转换造成的影 响，即没有内部非平衡损失。 准静态过程可以在坐标图上用一系列平衡状态点的轨迹 所描述的连续曲线（实线）表示，如果热力过程除初、终状 态外，在过程中的每一瞬间系统状态都不接近平衡态，这种 过程称为非准静态过程，在坐标图上用虚线表示。 可以看出，准静态过程是一个理想化的过程，是实际过 程进行速度等于零时的极限过程。,知识点：热力过程,知识点热力过程,3,3
3、.可逆过程 （1）可逆过程 热力过程进行中，设备的机械运动和工质的粘性运动都 存在着摩擦阻力，将使一部分可用功转化为热，虽然总的能,知识点：热力过程,图1 可逆过程,知识点热力过程,4,量没有变化，但是可用功却减少了，转变成了低品位的热能, 这种可用功转变为热的现象称为耗散效应，而造成可用功的 损失称为耗散损失。对于这部分损失在实际计算中也是很难 定量确定的，因此，理论分析时可以设想一个完全没有热力 学损失（包括非平衡损失和耗散损失）的理想热力过程，称 为可逆过程。 当某一过程进行完之后，让过程沿原路线反向进行，系 统和外界都能回复到各自的最初状态，称这样的过程为可逆 过程，满足不了上述条件的
4、为不可逆过程。 如图 所示，该装置是由气体工质、热源和热机组成。 工质从热源吸热，膨胀对外做功。若该膨胀过程是准静态过 程，则可以在p-v图上表示出来，如图2-2中过程1-3-4-1所,知识点：热力过程,知识点热力过程,5,示。由于准静态过程是由一系列平衡状态组成，所以在过程 中系统将随时保持热平衡和力平衡。若系统不仅内部没有摩 擦、而系统与外界也没有损失，系统所做的功将完全传递给 外界，也就是以动能的形式储存在飞轮中。如果过程沿原路 返回，即以飞轮的动能来推动活塞逆行、使系统沿2-4-3-1 回到初态，这时飞轮所获得动能正好用来推动活塞回到原来 的位置，系统向热源放出的热量也正好等于系统在膨胀过程 中所吸收的热量。当系统回到初态时，热源、热机以及气体 工质（系统）等全部回到各自的初态，没有留下任何的影响 和变化，这就是可逆过程。 （2）可逆过程遵守的条件 一是过程没有势差，如传热没有温差，做功没有力差等,知识点：热力过程,知识点热力过程,6,二是过程没有耗散效应，如机械运动没有摩擦等。很显然， 可逆过程是理想化的过程，是实际过程的一种极限，只是一 种研究方法，是一种科学的抽象，实际上是不可能实现的。 （3）可逆过程与准静态过程的关系 可逆过程必定是准静态过程；准静态过程如果没有摩擦 等耗散效应，就是一个可逆过程；准静态过程是可逆过程的 条件之一。,知识点：热力过程,