余高奇博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/yugaoqi666 经典热力学也称平衡态热力学,研究系统由一个热力学平衡态变化至另一个热力学平衡态的准静态过程的自发性; 它是真实热力学过程发生的必要条件。

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准静态过程与可逆过程概念辨析

已有 1060 次阅读 2024-2-7 15:03 |系统分类:教学心得

       本文拟介绍(或辨析)准静态过程假说中准静态过程与可逆过程概念,供参考.

  1. 准静态过程

    准静态过程假说中的准静态过程,是热力学过程实现的一种具体方式,它要求在热力学过程的任意瞬间,

系统均无限小的偏离平衡,并随时可恢复平衡;准静态过程的推动力无限小,速率无限缓慢;准静态过程函数

数学上连续、无间断,且可积可微;对于准静态元熵过程,δQT·dS, δWV≡-p·dV

      为方便获取热力学过程的功与热值,同时也为了方便微积分原理在热力学的应用,准静态过程假说将所有

的热力学过程的实现方式均指定为准静态过程[1].

      需明确准静态过程是一种理想化过程,客观并不存在;它与真实热力学过程及环境无关.

   2. 可逆过程

    热力学通常认为,

    ①隔离系统熵变为0时,对应热力学过程为可逆过程,即:如果dSIso=0,则可逆过程;

    ②恒温恒压及环境不提供有效功前提下,封闭体系的吉布斯自由能变为0时,对应的热力学过程为可逆过

程,即:dT=0、dp=0及δWe'=0前提下,如果dGClo=0,则可逆过程;

    ③恒温恒容及环境不提供有效功前提下,封闭体系的亥姆霍兹自由能变为0时,对应的热力学过程为可逆过

程,即:dT=0、dV=0及δWe'=0前提下,如果dAClo=0,则可逆过程.

     准静态过程假说认为上述三种情况阐释的均为化学平衡,均为状态点;因此准静态过程假说认为可逆过程就

是平衡,平衡就是可逆过程;任何不是状态点的热力学过程均不是可逆过程.

  3. 结论

⑴准静态过程假说将所有热力学过程的实现方式均规定为准静态过程;

⑵依据可逆过程现有判据,准静态过程假说认为可逆过程与平衡等价, 它仅为热力学自发过程、平衡(或可逆过

程)与非自发过程三种情况中的一种.

参考文献

[1]余高奇.准静态过程证明. http://blog.sciencenet.cn/u/yugaoqi666.科学网博客, 2022,4.



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