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定义准静态或准平衡过程

我们正在讨论热力学状态、路径、过程和循环在我们之前的帖子中。我们还讨论了热力学的各种基本概念,如路径函数与点函数在热力学和热力学平衡、密集性和广泛性在我们最近的文章中。

今天我们将在这里看到热力学中准静态过程的概念。在这篇文章的帮助下,我们还将考虑一个例子来理解准静态过程的含义。

准静态过程

当一个过程以这样一种方式进行处理,即系统每次都与平衡状态保持无限接近时,这种过程称为准静态过程或准平衡过程。

简单地说,我们可以说,如果系统通过连续的热力学状态进行热力学过程,并且每个状态都是平衡状态,那么这个过程将被称为准静态过程。

我们将看到一个例子来理解准静态过程,但让我们考虑一个简单的例子,以便更好地理解准静态过程。如果一个人在梯子的帮助下从屋顶下来到一楼,那么这可以被认为是准静态过程。但若他从屋顶跳到一楼,那个么这将不是一个准静态的过程。

准静态过程:示例

让我们考虑气缸和活塞的装配,如图所示,气缸被气体所包含,系统处于初始平衡状态。让我们看到系统的状态最初处于状态1,由其热力学性质P1、V1和T1表示。在此状态下压力将很高,比体积在一个TE下会变小。温度。
准静态过程
放在活塞上的重量刚好平衡气体向上施加的力。如果我们把重物从活塞上移开,系统就会有不平衡的力,由于气体向上作用在活塞上的力,活塞就会向上移动。

活塞向上运动,一旦碰到止动装置,活塞就会停止。系统的这个状态表示为最终状态,用状态2表示,它的热力学性质是P2 V2和T2。在这种状态下,压力会更小,而比体积会更高。

在热力学性质的帮助下,系统的初态和终态在这里分别显示为状态1和状态2,但是中间态不能在这里通过热力学性质显示为系统到达状态2的中间态不处于平衡状态。
让我们考虑上面的单个重量,放在活塞,取而代之的是很少有这些极小极小重量和重量放在对方也合成无限小的全部重量重量相当于单活塞重量放在前面。

如果我们非常缓慢地、无限小地从活塞上一个接一个地移开重物,会发生什么?当我们从活塞上取下第一个无限小的重量时,活塞会以无限小的量移动得非常慢,并将确保它的下一个平衡状态。由于去除无限小的重量,一个接一个,也相当缓慢,系统将以一连串的平衡态从一个状态到另一个状态。

因此,我们可以说,系统将从初始状态到达最终状态,具有各种平衡中间态,这些中间态如图所示。

在热工领域,以上述方式进行的系统过程称为准静态过程或准平衡过程。新利18提款安全吗

我们将讨论"热力学微观方法与宏观方法的区别在我们的下一个帖子。
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参考:

P.K. Nag的工程热力学
R. K.拉其普特的工程热力学
图片提供:谷歌

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1评论:

  1. 谢谢你,先生,这正是我想要的。很好的解释,语言也简单不书呆子气。
    非常感谢!!

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