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adiabatic process

  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:

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式中γ=Cp/CV,为气体定压热容同定容热容之比,且γ>1;p、V、T 分别为气体的压强、体积和温度。在p-V 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

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可见在p-V 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(Q=0)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,即-ΔU=A。理想气体在准静态绝热过程中功的表达式为

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200711201700688-03.gif

式中v为气体的摩尔数。

  根据热力学第二定律的数学表达式200711201700688-04.gif,可见系统的可逆过程中的增量 dS 等于系统所吸收的热量婾Q同热源的热力学温度T 之比。对于可逆的绝热过程而言,200711201700688-04.gif=0,即熵不变,所以可逆绝热过程即等熵过程。

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