作者silverywings (puss)
看板Physics
标题Re: [问题] 热力学可逆过程
时间Wed Jan 18 21:21:28 2017
※ 引述《YOwOYa (Anywayne)》之铭言：
: 请教一下关於热力学中的可逆过程，
: 要达到可逆的过程的标准应是：
: 1.过程需为准静态
: 2.过程不得有摩擦
: 3.传递热时必须发生在等温，或温度为无穷小变化
: (1似乎包含3？
: (以上三点是我从清大开放式课程，林秀豪教授的笔记中看到的)
准平衡(静态)过程在描述一系统进行一极缓慢且趋近平衡的过程 因为有足够的时间(无限长)让系统内部不同位置的各种性质保持均值 也就是系统内无任何不可逆性 故此系统也可以沿相同路径回覆初始状态
这边如果变化无限小 也代表了热传无限小才有可能达成
: 卡诺循环之所以能为最大效率，就是利用了他能「逆着循环」这个特性，也就是让功，热
: 传递方向相反。
: 整个重点大概就在於，逆循环的功与热，都能跟正循环(？)的功热差一负号，若能满足此，
可逆差一个负号要怎麽证明是最大效率？
而它之所以能代表热机最大效率
是因为卡诺热机的热效率(η)推到出来
η = 1 - Th / Tl 而一般热机效率
η = 1 - Qh / Ql
Th Tl 分别为一循环的最高和最低温
Qh Ql 为输入热和排出热
从克劳休斯不等式
一定会发现在相同温差下 Th/Tl 小於 Qh/Ql
所以卡诺是最大效率
: 卡诺定理就能被证明了。
: 那为什麽他一定要满足这三点？
: 二似乎还能理解，那一跟三呢？
卡诺循环是由四个可逆循环组成 若不满足这三点那就不可逆了 也不能说逆回去只是差一个负号
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1F：推 YOwOYa: 感谢大大回覆，关於最大效率的证明请看下图 01/18 22:25
4F：→ YOwOYa: 同样接来自清大开放式课程，林教授的笔记。 01/18 22:25
5F：推 YOwOYa: 为什麽要准静态才会没有任何不可逆性？ 01/18 22:34
6F：→ wohtp: 例如说气体推活塞膨胀。假如不是准静态，气体就有巨观的动 01/18 22:57
7F：→ wohtp: 能。 01/18 22:57
8F：→ wohtp: 可以看成是气体拿自己的内能去做功在自己身上。 01/18 22:58
9F：→ wohtp: 可是最後活塞得要停下来，动能哪去了？是因为摩擦力而停下 01/18 23:00
10F：→ wohtp: 来的，所以只好又变成热。 01/18 23:01
11F：→ wohtp: 所以不是准静态膨胀就一定会增熵。 01/18 23:02
12F：→ wohtp: 更一般上来看，如果你的过程是某物理量X的改变，通常也会有 01/18 23:05
13F：→ wohtp: 广义上的「动能」，改变 X 一样要花能量。 01/18 23:06
14F：→ wohtp: 所以同样适用上面关於膨胀的说法。 01/18 23:09
15F：→ recorriendo: 原PO问题应该是 怎麽证明「任何」不准静过程都不可逆 01/19 03:17
16F：→ wohtp: 如果没有巨观动能，那变化快慢其实没差不是吗 01/19 09:50
17F：推 YOwOYa: 回W大，你巨观的动能指的是质心速度Vcm吗？ 01/19 11:50
18F：→ YOwOYa: 回r大，对差不多是这样，希望能了解可逆真正的意涵 01/19 11:51
19F：→ wohtp: 这个例子是质心动能，但是一般来说不一定。 01/19 16:49
20F：→ wohtp: 例如均匀球型向外膨胀的质心动能是零。 01/19 16:50
21F：→ wohtp: 我觉得我讲的就是非准静过程必定不可逆的物理图像啊 01/19 16:52
22F：推 YOwOYa: 回w大，有看到一个说法是， 01/19 22:32
23F：→ YOwOYa: 热力学研究的是平衡态，若非准静态过程怎麽知道他的状态函 01/19 22:32
24F：→ YOwOYa: 数，又如何做逆循环？ 01/19 22:32
25F：→ YOwOYa: 这样的说法也对吧？ 01/19 22:32
26F：推 irrotation: 看你的可逆范围到哪里 例如全可逆热机是卡诺循环 01/22 12:52
27F：→ irrotation: 全可逆需包括系统内部过程(无摩擦) 外部(如等温热传) 01/22 12:55
28F：→ irrotation: 热力学循环(如Otto或Diesel)是设定各过程无摩擦 所以 01/22 12:57
29F：→ irrotation: 只能称作内可逆循环 而有别於卡诺的全可逆 01/22 12:57
30F：→ irrotation: 热机"全可逆"的关键在於 工程上无法达到等温热传 01/22 13:00
31F：→ irrotation: 除非是维持在饱和相变化的状态 否则等温热传很困难 01/22 13:01