《一個(gè)準(zhǔn)靜態(tài)過程是吸熱或是放熱的判斷方法》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《一個(gè)準(zhǔn)靜態(tài)過程是吸熱或是放熱的判斷方法（3頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、一個(gè)準(zhǔn)靜態(tài)過程是吸熱或是放熱的判斷方法 魏國柱，石曉玲，杜安 在《大學(xué)物理》和《熱學(xué)》教材中經(jīng)常會(huì)遇到判斷一個(gè)準(zhǔn)靜態(tài)過程是吸熱或 是放熱的問題［1-7］，對四種等值過程已有確定的答案，但對非等值的準(zhǔn)靜態(tài)過程 如何具體判斷其是吸熱或是放熱，教材中很少涉及?當(dāng)計(jì)算較復(fù)雜的循環(huán)過程的 效率時(shí)，要計(jì)算該循環(huán)過程的所有吸熱的和，因此判斷哪個(gè)階段吸熱顯得非常重 要?本文將就這一問題展開討論，給出判斷一個(gè)準(zhǔn)靜態(tài)過程是吸熱或是放熱的簡 便方法.下面先提出一個(gè)引論，由此推出 圖1.絕熱線A把P-V平面分成區(qū)域I和II. 兩個(gè)結(jié)論. 引論：在P-V圖中作一條絕熱線A， 它把P-V平面分成兩個(gè)區(qū)域I和

2、II.當(dāng)系 統(tǒng)的初態(tài)在該絕熱線上，則終態(tài)在區(qū)域 I 的準(zhǔn)靜態(tài)過程是放熱過程，終態(tài)在區(qū)域 II 的準(zhǔn)靜態(tài)過程是吸熱過程，如圖1所示. 證明如下：首先把研究的準(zhǔn)靜態(tài)過程曲線限于以下兩類，第一類過程曲線 圖2. A是絕熱線，B、B1、B2是等壓線. 在過初態(tài)的等壓線以下，第二類過程 曲線在過初態(tài)的等壓線以上 .這兩 類準(zhǔn)靜態(tài)過程曲線分別如圖2和圖3 所示.在圖2中過終態(tài)作等壓線與絕 熱線A交于一點(diǎn).不難看出，過程曲 線1、等壓線和絕熱線A組成逆循環(huán)， 這是放熱循環(huán)，但等壓線吸熱，于是推知過程曲線1必是放熱過程.而過程曲線2、等壓線和絕熱線A組成正循環(huán)， 這是吸熱循環(huán)，但等壓線放熱，于是推

3、知過程曲線 2必是吸熱過程. 在圖3中過終態(tài)作絕熱線與過初態(tài)的等壓線交于一點(diǎn)?我們看到，過程曲線 3、絕熱線和等壓線組成逆循環(huán)，這是放熱循環(huán)，但等壓線吸熱，于是推知過程 曲線3必是放熱過程.而過程曲線4、 絕熱線和等壓線組成正循環(huán)，這是 吸熱循環(huán)，但等壓線放熱，于是推知 過程曲線4必是吸熱過程. 圖3. A、At A2是絕熱線，B是等壓線. 利用上面給出的引論不難得出以下結(jié)論： 結(jié)論一：若準(zhǔn)靜態(tài)過程的過程曲線與能和其相交的那些絕熱線都只有一個(gè)交 點(diǎn)，則該準(zhǔn)靜態(tài)過程一直吸熱或放熱； 若有兩個(gè)或兩個(gè)以上的交點(diǎn)，則該準(zhǔn)靜態(tài) 過程有的階段吸熱，有的階段放熱? 結(jié)論二：若準(zhǔn)靜態(tài)過程的過程

4、曲線能與某條絕熱線相切， 則切點(diǎn)是該準(zhǔn)靜態(tài) 過程吸熱階段和放熱階段的轉(zhuǎn)折點(diǎn) 圖4.過程曲線與絕熱線的相對位置關(guān)系 圖4給出了過程曲線與絕熱線的 相對位置關(guān)系的幾個(gè)例子.按上面的 結(jié)論可知，過程1 一直吸熱，過程2、 3、4有的階段吸熱，有的階段放熱， 而ei和e2分別是過程3和過程4的 吸熱階段和放熱階段的轉(zhuǎn)折點(diǎn)? 綜上所述，對于一個(gè)準(zhǔn)靜態(tài)過程，只要仔細(xì)考察它的過程曲線與絕熱線的相 對位置關(guān)系，按本文給出的結(jié)論，就可定性地判斷出這個(gè)準(zhǔn)靜態(tài)過程是放熱過程 還是吸熱過程，以及在哪個(gè)階段吸熱、哪個(gè)階段放熱，并定出吸熱階段和放熱階 段的轉(zhuǎn)折點(diǎn)? 轉(zhuǎn)折點(diǎn)即過程曲線與某條絕熱線相切的切點(diǎn)坐標(biāo)可采用如下解析方法確定 . 已知過程曲線的方程p二p(V)，則過切點(diǎn)e(Ve, pe)的切線的斜率為p\ p (Ve), 它應(yīng)等于絕熱線過該切點(diǎn)的切線的斜率 - pe/Ve,即切點(diǎn)的坐標(biāo)(Ve,pe)是方 程組 P 二 P(V)， p(y)= - p(v)/v 的解.如果這個(gè)方程組無解，則說明該過程一直吸熱或放熱. 3