《热工基础》课件-可逆过程

可逆过程热工基础电/厂/热/能/动/力/装/置/专/业/教/学/资/源/库可逆过程

准平衡过程只研究热力过程中系统内的平衡，没有考虑过程变化时能量的耗散，比如活塞移动时摩擦带来的能量损耗，要研究能量的耗散我们就需要认识热力过程的第二个理想化模型。——可逆过程可逆过程的概念01可逆过程的条件02目

录Content可逆过程的概念01电/厂/热/能/动/力/装/置/专/业/教/学/资/源/库可逆过程气缸一活塞系统

一个准平衡过程进行完了以后，如果能使热力系沿相同的路径逆行回复到原来的状态，且相互作用中所涉及到的外界亦回复原态，而没有留下任何不能消除（或称不可复逆）的痕迹，则此过程称为可逆过程。可逆过程12案例讲解在分析准平衡过程中，我们假想把重物分成无穷多的薄片，如图所示当活塞与气缸壁之间不存在摩擦时，在一个一个取下薄片后，热力系由状态1变化到状态2，现在我们再把薄片一个一个放回到活塞上，气缸内的工质又会由状态2逆行回复到状态1，仿佛什么都没有发生过一样，热力系由状态1变化到状态2就是一个可逆过程。若活塞与气缸壁之间存在摩擦时，则在逆行回复过程中外界就要多支付一部分能量来弥补活塞移动过程中的摩擦耗能，这样外界就留下了变化，热力系由状态1变化到状态2就是一个不可逆过程。可逆过程案例讲解闭口热力系统中工质处于1状态，现在热源通过边界输入Q的热量，工质从热源吸收Q的热量后会膨胀做功，变化到状态2，对外界输出W的功，推动飞轮运动，热力系统发生热力过程1-2，假设活塞和飞轮运动都不存在摩擦，现在我们把飞轮获得的功W反过来去压缩工质，推动活塞向左移动，在这个过程中若工质沿原路回到状态1，同时压缩过程热力系统放热，向热源传递Q的热量，这样热源和工质都恢复到原来的状态，没有留下任何变化，这样热力过程1-2就是一个可逆过程。气缸活塞飞轮热源21pv可逆过程案例讲解如果活塞和飞轮运动都存在摩擦，那么要使活塞移动回状态1，施加给飞轮的能量必须大于W，要克服活塞和飞轮往返摩擦所消耗的功，这样外界就多支付了能量，外界就留下了变化，就是不可逆过程。气缸活塞飞轮热源21pv同样若热源和系统存在温差时，在有温差传热的情况下，热量由热源向系统的传递可以自发进行，逆向变化时但由系统向热源的放热就要借助于制冷机的帮助来进行，使外界（热源）留下变化，也是一个不可逆过程。可逆过程案例讲解可逆过程是将一切实际过程理想化后所得到的一种科学抽象概念，是进行热力学分析时一种重要的研究方法。对热力系而言，准平衡过程与可逆过程同可视为一系列平衡状态所组成。因此都能在热力状态参数坐标图上用一连续的曲线来描述。气缸活塞飞轮热源21pv当热力过程中存在任何一种不平衡，就会出现不可逆情况。例如有限压差下使工质膨胀或压缩所产生的不可逆性或有限温差下的传热所产生的不可逆性都会使工质经历一个非准平衡过程，同时当存在任何种类的摩擦阻力时，也会出现不可逆，带来能量的损耗。可逆过程可逆过程有什么特点呢？可逆过程应具备以下两个特点：在过程进行时，热力系和外界恒处于平衡状态，即随时保持力的平衡和热的平衡；在过程变化期间，无任何能量的不可逆损耗存在。可逆过程准平衡过程和可逆过程是我们研究热力过程的两种理想模型，他们之间有什么区别呢？可逆过程不仅要求热力系内部是平衡的，而且热力系与外界之间的相互作用也是可逆的，也即可逆过程必须要保持内、外力平衡与热平衡，且又无任何摩阻。而准平衡过程只是着眼于热力系内部的平衡，至于外界是否有摩阻对热力系内部的平衡并无影响。可逆过程应具备以下两个特点：可逆过程准平衡过程和可逆过程是我们研究热力过程的两种理想模型，他们之间有什么区别呢？可逆过程必然是准平衡过程，而准平衡过程只是可逆过程的条件之一。在热力学研究的热量传递和做功时，无摩擦做功和无温差传热的准平衡过程可以看做可逆过程。可逆过程应具备