绝热过程

气体与外界无热量交换时的过程

绝热过程(adiabatic process)是一个绝热体系的变化过程,即是指任一气体与外界无热量交换时的状态变化过程,是在和周围环境之间没有热量交换或者没有质量交换的情况下,一个系统的状态的变化。大气层中的许多重要现象都和绝热变化有关。

正文

热力学系统 同外界无 热交换 的过程。在良好的绝热材料隔绝的系统中进行的过程,或由于过程进行得很快,以致同外界没有显著热量交换的过程都可近似地看作绝热过程。例如 声波 在空气中的传播,以及 内燃机 中气体的压缩过程等,都进行得很快,可当作绝热过程处理。

在绝热的准静态过程中,热力学系统状态参量之间存在着一定的关系,称为绝热过程 方程 。 理想气体 的准静态绝热过程方程有以下三种形式: 式中 为气体定压热容同定容热容之比,且 分别为气体的 压强 、体积和温度。在 图上,经过同一点的绝热线和 等温线 二者 斜率 间的关系(见 多方过程 )为

可见在 图上的任意点处,绝热线都比等温线陡。

由 热力学第一定律 可知,在绝热过程( )中,能量转换的特点是:系统 内能 的减少等于系统对外界所作的功,即 。 理想气体 在准静态绝热过程中功的表达式为

绝热过程式中 v 为气体的 摩尔 。

根据 热力学第二定律 的数学表达式, 可见系统的 在 可逆过程 中的增量 等于系统所吸收的热量婾 Q 同热源的热力学温度 之比。对于可逆的绝热过程而言, ,即熵不变,所以可逆绝热过程即 等熵过程 。