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1、絕熱過程與等溫可逆過程的比較 對于不可逆的絕熱過程,上述 “過程方程” 不能適用。但下式仍然成立: dU = W ( 絕熱過程 ) U = We ( 絕熱過程 , Wf = 0 )KpV KpT 1KTV 1為理想氣體在W= 0條件下的絕熱可逆過程中的過程方程式。 例題- 8 得出的結(jié)論:與絕熱可逆比較,抗恒外壓不可逆絕熱膨脹做功較小,內(nèi)能損失較少,終了溫度也就稍高些。 從同一始態(tài)出發(fā),減低相同的壓力,絕熱可逆過程體積增加量總是小于恒溫過程的體積增量;若可逆膨脹到相同的體積,則絕熱可逆過程的壓力總是比恒溫可逆過程低。這是由于絕熱過程不能通過吸熱來彌補膨脹做功時內(nèi)能的損失。(圖a)推論:對于壓縮
2、過程,也有對應(yīng)的推論,可自己推導(dǎo)分析。(圖b) 4 . (不可逆) 絕熱過程曲線在狀態(tài)空間中的位置 經(jīng)過一個抗恒外壓的不可逆絕熱膨脹,若達(dá)到與可逆絕熱膨脹相同體積(圖b)的終態(tài),則系統(tǒng)做功較絕熱可逆少,內(nèi)能損失少,終態(tài)溫度也較高些;但比(相同終態(tài)體積) 的恒溫可逆過程的終態(tài)溫度低。 圖中用 “ ” 表其終態(tài),顯然不可逆絕熱膨脹之(平衡)終態(tài)溫度介于絕熱可逆膨脹和恒溫可逆膨脹之間(離原點越遠(yuǎn),系統(tǒng)溫度越高)。 對于不可逆過程,不能用實線在狀態(tài)圖上表示過程。 因為狀態(tài)圖上實線上的每一點都表示系統(tǒng)的某一熱力學(xué)平衡狀態(tài);而不可逆過程進行中(除起始和終了平衡狀態(tài)外)系統(tǒng)處于熱力學(xué)非平衡態(tài),故在此只能用虛線表示。 (不可逆) 絕熱壓縮過程曲線在狀態(tài)空間中的位置:若抗恒外壓 ( P外= P2) 不可逆絕熱壓縮到相同體積 (圖b),由于環(huán)境作功較絕熱可逆大,即內(nèi)能增加較大,所以終態(tài)溫度較絕熱可逆終態(tài)高。 ( P-V 圖中) 絕熱不可逆過程曲線 (虛線)總是在絕熱可逆線的右上側(cè)。 結(jié)論: