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过程与途径

时间:2022-02-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:当体系从状态A变为状态B(A→B)时,其状态发生变化,经历了一个热力学过程,简称过程。常见的过程如下:可逆过程:理想的热力学过程,体系从一状态出发经过某一过程到达另一状态,当体系再回到原来状态时,此过程对外界产生的一切影响也同时消除,称为可逆过程。应该指出,体系在一定的始态和终态之间完成状态变化的具体途径可能有无数条,但其状态函数的变化值则总是相等的,与所经历途径无关。

2.1.3 过程与途径

当体系从状态A变为状态B(A→B)时,其状态发生变化,经历了一个热力学过程,简称过程(process)。按照体系状态变化的条件不同,可分为不同的变化过程,如恒温、恒压、恒容条件下发生变化,分别称为恒温过程、恒压过程、恒容过程。常见的过程如下:

(1)等温过程:体系的始态温度T1、终态温度T2、环境温度Te均相等的过程,即T1=T2=Te

(2)等容过程:体系的体积始终保持不变的过程。

(3)等压过程:体系的始态压力p1、终态压力p2、环境压力pe均相等的过程,即p1=p2=pe

(4)绝热过程:体系与环境间无热交换的过程,即Q=0。

(5)循环过程:体系从一状态出发经一系列的变化后又回到原来状态的过程。

(6)可逆过程理想的热力学过程,体系从一状态出发经过某一过程到达另一状态,当体系再回到原来状态时,此过程对外界产生的一切影响也同时消除,称为可逆过程。可逆过程是一种理想的过程,有些实际过程可以近似地认为是可逆过程,如在相变点的温度和压力下,物质的相变过程常被认为是可逆过程。

系统由起始状态到终了状态的变化,可以经由不同方式完成,这些不同的方式称为不同的途径(path)。应该指出,体系在一定的始态和终态之间完成状态变化的具体途径可能有无数条,但其状态函数的变化值则总是相等的,与所经历途径无关。例如,如图2.2所示,1mol空气(理想气体)从温度25℃、压力101325Pa变化到温度50℃、压力202650Pa经历了两条不同的途径,但是体系的体积变化值ΔV=V2-V1,不论哪一条途径,ΔV的值均为-11.20L。

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