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研究不銹鋼反應(yīng)釜其在等壓下的熱傳遞速度
從嫡的定義可知,,如果要獲得不可逆過程的嫡變化值,就需要在始態(tài)與終態(tài)之間尋找一條可逆路徑才行,。這是因?yàn)闋顟B(tài)函數(shù),,系統(tǒng)的嫡變化值不論對可逆過程或不可逆過程,只要其始態(tài),、終態(tài)相同,,就是一樣的。同時,,沿不可逆路徑是無法積分的,,因此,必須將不可逆路徑改變?yōu)榭赡媛窂?,才能通過運(yùn)算方法求出別直,。這里要說明一點(diǎn),叩當(dāng)始態(tài)或終態(tài)都是平衡狀態(tài)時,,這樣一條可逆路徑一般是能夠找到的。
顯示機(jī)械不可逆性的過程:這種不可逆過程是很多的,如將機(jī)械功絕熱地轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的內(nèi)能的一些過程(熱絕緣固體的非彈性變形,,熱絕緣材料的磁滯過程等),,以及系統(tǒng)的內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,然后又轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的一些過程(理想氣體向真空中的膨脹,、節(jié)流過程等),。
當(dāng)機(jī)械功絕熱地轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的內(nèi)能時,系統(tǒng)的溫度由增至(壓強(qiáng)恒定),。由于沒有熱向環(huán)境輸出或由環(huán)境輸人,,故環(huán)境的變化值為零。為了計(jì)算系統(tǒng)的墑變化,,必需用一個可逆過程代樸這一非可逆過程,。這一可逆過程應(yīng)能將同一始態(tài)引導(dǎo)至同一終態(tài)。
現(xiàn)在,,我們用一組溫度由,,到的熱庫與系統(tǒng)接觸,研究不銹鋼反應(yīng)釜其在等壓下的熱傳遞,,則這就是絕熱不可逆過程中系統(tǒng)的摘變,。由于環(huán)境的摘變化值為零,故總的嫡變化就等于系統(tǒng)的摘變化,下面討論理想氣體不可逆等溫膨脹過程的消變化,。例如理想氣體向真空中膨脹,,這時理想氣體不做功, 溫度保持不變,。因理想氣體的內(nèi)能只是溫度的函數(shù),,故從而由此可知,環(huán)境的摘變化是等于零的,,即理想氣體膨脹前后的體積為可以設(shè)計(jì)一個等溫可逆膨脹過程來求系統(tǒng)的嫡變化,。