《热工基础》课件-准平衡过程

准平衡过程热工基础电/厂/热/能/动/力/装/置/专/业/教/学/资/源/库准平衡过程

热力过程中间状态点可能是平衡的也可能是不平衡的，如果是不平衡的我们就无法用用状态参数来描述，这样的话，热力过程就无法描述了，因而也就无法研究了。为了解决这一问题，需要对实际过程进行简化，建立热力过程的理想模型。准平衡过程和可逆过程就是实际过程的两种理想化模型。——准平衡过程的内容准平衡过程的概念01准平衡过程的判断02目

录Content准平衡过程的概念01电/厂/热/能/动/力/装/置/专/业/教/学/资/源/库准平衡过程准平衡过程概念21气缸一活塞系统

在气缸活塞系统中，取气缸内的气体为热力系统，其初状态为1点，压力和比体积为p1，v1，若将活塞上的重物拿掉，热力系统在边界上就产生一个压差，在压差的影响下活塞会移动到中间图的位置，观察热力系统，在势差的作用下平衡状态被破坏，靠近活塞的气体体积先膨胀，与远离活塞的气体产生的运动是不一致的，这种差异直至达到新的平衡状态p2，v2为止。准平衡过程准平衡过程概念21气缸一活塞系统

这种在有限势差作用下，经过一系列不平衡状态变化的过程即为非平衡过程。非平衡过程中只有初态p1，v1和终态p2，v2是平衡状态，中间经历的状态都是非平衡状态。这些中间状态无法在参数坐标图上表示，故非平衡过程在参数坐标图上只能用虚线表示，其变化的方向，并不能表示过程真正按虚线进行，如右图所示。准平衡过程准平衡过程概念气缸一活塞系统

若将活塞上的重物细分为5个小块，如图所示。每取走一小块，在边界会产生一个小的势差，平衡状态被破坏，活塞会向上移动一个位置，热力系统会达到一个新的平衡状态，最后达到了状态2，如中间图所示，这样该热力过程就有六个平衡状态点，如右图所示。121pv2准平衡过程准平衡过程概念气缸一活塞系统

我们设想现在我们把重物分成无穷多个无限小的薄片，每个小薄片的质量为无穷小。每取走一个薄片，在边界会产生一个无限小的势差，平衡状态被破坏，在无限小的势差作用下系统状态变化的速度远远小于系统恢复平衡的速度，系统瞬间就达到新的平衡状态点，这样依次操作，每拿走一个薄片，系统达到一个平衡状态，直至无穷多的薄片拿完，系统经过无穷多平衡状态变化到状态2，也就是说热力系统是经历了一系列非常接近平衡状态的变化到达状态点2。121pv2准平衡过程准平衡过程概念气缸一活塞系统若热力过程中系统所经历的每一个状态都是平衡状态或无限接近于平衡状态，这样由一系列可以看作平衡状态（准确地说是无限接近平衡的状态）所组成的热力过程称为准平衡过程，也称为准静态过程。1pv2若热力过程中热力系的状态和平衡态有相当的偏离，则整个热力过程就不能由一系列平衡状态点描述，就称为非准平衡过程或非准静态过程。准平衡过程由于是经历了一系列非常接近平衡状态的状态，因此可以在参数坐标图上用平衡状态点描述状态，可以用曲线表达过程，如图所示。准平衡过程的判断02电/厂/热/能/动/力/装/置/专/业/教/学/资/源/库准平衡过程准平衡过程判断我们在研究热力过程时如何来判断准平衡过程呢？

在有限力势差推动下的热力过程是非平衡过程，在无穷小力势差推动下的热力过程是准平衡过程。有限温差和无穷小温差下的传热的情形也可和上例类比，也就是说有限温差推动下的热力过程是非平衡过程，在无穷小温差推动下的热力过程是准平衡过程。准平衡过程准平衡过程判断我们在研究热力过程时如何来判断准平衡过程呢？实现准平衡过程的条件是推动过程进行