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。

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准静态过程、元熵过程及复熵过程

已有 776 次阅读 2022-8-16 20:52 |系统分类:观点评述

        本文拟介绍准静态过程、元熵过程及复熵过程的内在关联[1].

1.准静态过程

       准静态过程是指过程的任意瞬间,系统均无限小的偏离平衡,并随时可恢复平衡;客观要求准静态过程必须无限缓慢,连续且无间断.平衡态热力学规定所有热力学过程均为准静态过程.

       准静态过程与各式推动力无关; 准静态过程是一种理想化过程,客观上并不存在.

 2. 元熵过程

       元熵过程为特殊类型的准静态过程,它需满足条件参见如下式(1)及(2):

       δQT·dS                       (1)

       δWV≡-p·dV                        (2)

       常见的元熵过程包括:理想气体的恒温、恒压、恒容或绝热过程;恒温恒压及环境不提供有效功条件下的化学反应或相变;恒温恒容及环境不提供有效功条件下的化学反应或相变等.

3. 复熵过程

     复熵过程亦为准静态过程,它由若干个元熵过程构成,需满足条件参见如下式(3)及(4):

     δQQi=Σ(Ti·dSi             (3)

     δWVWV,i=Σ(-pi·dVi)     (4)

     常见的复熵过程包括:理想气体由状态(p1V1T1)直接变化至状态(p2V2T2);恒压条件下,25℃的水与大量0℃冰混合等.

     如果不特别强调,平衡态热力学规定热力学过程均为元熵过程.

4. 结论

 所有热力学过程均为准静态的元熵过程;

准静态过程是一种理想化过程,客观上并不存在.

参考文献

[1] 余高奇. 热力学第一定律研究. http://blog.sciencenet.cn/u/yugaoqi666. 科学网博客, 2021,8. 






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