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等熵过程

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热力学中的等熵过程isentropic processisoentropic process)指的是过程中没有发生熵变,熵值保持恒定的过程[1][2] 可逆绝热过程就是一种等熵过程。等熵过程在温度-熵图(T-S图)中是平行于温度轴的线段。

原理[编辑]

热力学第二定律的普遍表达式为

\delta Q \le TdS[3]

此处的\delta Q指的是在一个微元过程中,系统吸收或放出的热量,T代表系统的温度, dS代表该微元过程中,系统熵值的改变,等熵过程中dS = 0,可得到

\delta Q \le 0
  • 当过程可逆时,上式取等号
\delta Q \ = 0,说明体系和环境没有热量交换。证明对于可逆过程,等熵过程一定是绝热过程,反之亦然。
  • 当过程不可逆时,上式取小于号
\delta Q\ < 0,说明不可逆的等熵过程不可能是绝热过程,系统必须放热以保持熵值恒定。

等熵流[编辑]

实际生活中是无法达到完全的绝热的,但当一段流体在流动过程中没有热量输入,而摩擦耗散引起的热量损失可以不计时,就会被称为等熵流。

参考文献[编辑]

  1. ^ Van Wylen, G.J. and Sonntag, R.E., Fundamentals of Classical Thermodynamics, Section 7.4
  2. ^ Massey, B.S. (1970), Mechanics of Fluids, Section 12.2 (2nd edition) Van Nostrand Reinhold Company, London. Library of Congress Catalog Card Number: 67-25005
  3. ^ 傅献彩《物理化学》第五版,高等教育出版社,2006,144页

参见[编辑]