热力过程

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热力过程热力过程

热力过程正文

　　热力系统在某种因素推动下发生状态变化的过程。热力过程的特点反映在过程方程上，过程方程描述受特定过程约束的热力状态参数间的函数关系，由此可得出系统变化前后的状态参数关系式。研究热力过程，就是为了导出过程方程或初、终态的状态参数关系式，以及系统与外界之间功和能量的交换。这些都是热力学中分析计算热力过程和热力循环所必需的。对于单位质量的理想气体，可逆的典型热力过程有定容过程、定压过程、定温过程、绝热过程和多变过程。
　　定容过程　容积 V保持不变的热力过程，又称等容过程，例如密闭容器内的加热或冷却过程。过程方程为：V＝常数，因此根据状态方程有：

式中p₁、p₂、T₁、T₂、分别为系统初、终态的压力和温度。定容过程在p-V图（见图）上由垂直线1-2表示。它表明系统对外不作功，向系统输入的热量 Q全部转变成系统内能U 的增加，即

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式中m为系统的质量，c_v为定容比热容。

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　　定压过程　压力 p保持不变的热力过程，又称等压过程。例如在大气压力下，气缸中气体的受热膨胀。过程方程为：p＝常数，因此V₁/V₂=T₁/T₂。它在p-V 图上由水平线3-4表示。这时，系统对外所作的功
　　　　　　　　W＝p(V₂－V₁)＝mR(T₂－T₁)
　　外界向系统输入的热量
　　　　　　　　Q＝H₂－H₁＝mc_p(T₂－T₁)
式中R为理想气体的气体常数，c_p为定压比热容；H为系统的焓。
　　定温过程　温度T 保持不变的过程，又称等温过程。例如室温下缓慢地压缩气体的过程。过程方程为:T＝常数，因此，p₁V₁=p₂V₂。它在p-V 图上由等边双曲线5-6表示,过程中向系统输入的热量等于系统对外界所作之功

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