2022-2023學(xué)年高二物理競賽課件：熱學(xué)狀態(tài)變化過程

熱學(xué)狀態(tài)變化過程2一、準(zhǔn)靜態(tài)過程(quasi-staticprocess;quasi-equilibriumprocess)

定義：偏離平衡態(tài)無窮小，隨時恢復(fù)平衡的狀態(tài)變化過程。進行條件：

破壞平衡的勢—

過程進行無限緩慢工質(zhì)有恢復(fù)平衡的能力準(zhǔn)靜態(tài)過程可在狀態(tài)參數(shù)圖上用連續(xù)實線表示無窮小熱學(xué)狀態(tài)變化過程3二、可逆過程(reversibleprocess)定義：系統(tǒng)可經(jīng)原途徑返回原來狀態(tài)而在外界不留下任何變化的過程。可逆過程與準(zhǔn)靜態(tài)過程的關(guān)系非準(zhǔn)靜態(tài)不可逆準(zhǔn)靜態(tài)可逆●單純傳熱過程4非準(zhǔn)靜態(tài)過程

(nonequilibriumprocess)準(zhǔn)靜態(tài)過程，不可逆準(zhǔn)靜態(tài)過程，可逆●作功過程pFfpb5功(work)的定義和可逆過程的功

1．功的力學(xué)定義

2．功的熱力學(xué)定義：通過邊界傳遞的能量其全部效果可表現(xiàn)為舉起重物。3．可逆過程功的計算▲功是過程量▲功可以用p-v圖上過程線與v軸包圍的面積表示61.可逆=準(zhǔn)靜態(tài)+沒有耗散效應(yīng)

2.準(zhǔn)靜態(tài)著眼于系統(tǒng)內(nèi)部平衡，可逆著眼于系統(tǒng)內(nèi)部及系統(tǒng)與外界作用的總效果

3.一切實際過程不可逆

4.內(nèi)部可逆過程的概念

5.可逆過程可用狀態(tài)參數(shù)圖上實線表示

討論：7

系統(tǒng)對外作功為“+”

外界對系統(tǒng)作功為“-”5．功和功率的單位：附：4．功的符號約定：86．討論有用功(usefulwork)概念其中:

W—膨脹功(compression/expansionwork)；

Wl—摩擦耗功；

Wp＿排斥大氣功。pbf例A70013319用外部參數(shù)計算不可逆過程的功?10廣義功(generalizedwork)簡介彈性力功表面張力功

電極化功及磁化功等11熱量（heat）1．定義：僅僅由于溫差而通過邊界傳遞的能量。2．符號約定：系統(tǒng)吸熱“+”；放熱“-”3．單位：

4．計算式及狀態(tài)參數(shù)圖熱量是過程量（T-s圖上）表示12熱量與功的異同：

1.均為通過邊界傳遞的能量；

3.功傳遞由壓力差推動，比體積變化是作功標(biāo)志；熱量傳遞由溫差推動，比熵變化是傳熱的標(biāo)志；

4.功是物系間通過宏觀運動發(fā)生相互作用傳遞的能量；熱是物系間通過紊亂的微粒運動發(fā)生相互作用而傳遞的能量。功2.均為過程量；熱是無條件的；熱功是有條件、限度的。13思考題：容器為剛性絕熱，抽去隔板，重又平衡，過程性質(zhì)。逐個抽去隔板，又如何？14定義：

封閉的熱力過程特性：一切狀態(tài)參數(shù)恢復(fù)原值，即可逆循環(huán)與不可逆循環(huán)(reversiblecycleandirreversiblecycle)15動力循環(huán)（正向循環(huán)）（powercycle;directcycle）輸出凈功；在p－v圖及T－s圖上順時針進行；膨脹線在壓縮線上方；吸熱線在放熱線上方。16逆向循環(huán)(reversecycle)

▲制冷循環(huán)(refrigerationcycle)

▲熱泵循環(huán)(heat-pumpcycle)

一般地講：輸入凈功；在狀態(tài)參數(shù)圖逆時針運行；吸熱小于放熱。17

動力循環(huán)：熱效率(thermalefficiency)逆向循環(huán)：制冷系數(shù)(coefficientofperformancefortherefrigerationcycle)供暖系數(shù)(coefficientofperformancefortheheat-pumpcycle)循環(huán)經(jīng)濟性指標(biāo)：下一章18狀態(tài)參數(shù)坐標(biāo)圖（parametriccoordinates）

一簡單可壓縮系只有兩個獨立參數(shù)，所以可用平