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絕熱過程有什么特點

2023-03-11

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絕熱過程有什么特點

adiabatic process絕熱過程是一個絕熱體系的變化過程，即體系與環境之間無熱量交換的過程。大氣層中的許多重要現象都和絕熱變化有關。

絕熱不可逆過程的特點

絕熱不可逆。

不可逆絕熱過程是指熱力學系統在狀態變化時經歷的一種理想過程。熱力學系統由某一狀態出發，經過某一過程到達另一狀態后，如果無論采用何種辦法都不能使系統和外界完全復原，則原來的過程稱為不可逆過程。

特征

絕熱可逆過程：在絕熱過程中，系統對外做功（如絕熱膨脹），需要消耗系統的熱力學能，系統溫度必然降低；系統得到功（如絕熱壓縮），將使系統的熱力學能增加，系統溫度必然升高。

絕熱不可逆過程：不可逆絕熱過程氣體的終態并不與初態在同一絕熱線上，因而氣體的熵并非不增。但若氣體再向一熱源放熱而等容地到達經過初態的絕熱線上，則氣體的熵恢復原值。但對包括熱源在內的系統,在整個過程中總熵是增加的。

絕熱變化都有哪些表現？

絕熱變化時，雖然空氣團跟外界沒有熱量交換，但是由于外界壓強的變化使其壓縮或向外膨脹，溫度也會發生變化。

干空氣團從地面絕熱上升，因為外界空氣壓強減小就向外膨脹，一部分儲藏在內部的能量(簡稱內能)，用來推壓外面空氣而作功，溫度就會降低。相反，干空氣團從高空絕熱下降，由于在下降過程中外界氣壓是逐漸增大的，外力壓迫它，對它作功，這部分功就轉化成空氣團的內能，溫度也就升高。干空氣在絕熱上升過程中，每上升單位距離的濕度變化，叫做干空氣濕度的絕熱垂直遞減率。根據計算，每上升100米，溫度大約降低0.6℃；相反，在絕熱下降過程牛，每下降100米，溫度大約升高0.6℃。這就是爬到山頂感到比山下涼的原因。

至于濕空氣的絕熱變化，跟干空氣不同。如果濕空氣在絕熱升降中始終是不飽和的，也就是濕空氣團里水汽沒有凝結成水滴，那么，它的溫度垂直遞減率跟絕熱垂直遞減率相近。但是，如果是飽和的濕空氣，空氣在上升過程中由于膨脹而溫度降低，它所含的水汽將超過它能容納的限度，多余的水汽將凝結成水滴。由于水汽的凝結釋放出一些熱量，補償了一部分因為膨脹而消耗的內能，它的溫度就不再是每上升100米降低0.6℃，而是降低不到0.6℃。這種飽和濕空氣在絕熱上升過程中每上升單位距離的溫度變化叫做濕空氣濕度的絕熱垂直遞減率。相反，飽和濕空氣絕熱下降，由于壓縮而溫度升高。如果空氣里含有水滴或冰晶，就會有水滴蒸發或冰晶升華，這要消耗一部分熱量，因此每下降100米溫度升高也不到0.6℃。

氣溫的變化是絕熱變化、非絕熱變化共同造成的結果。

絕熱的意思是什么？

絕熱是指一個物體的邊界如果沒有任何形式的傳熱方式。

在工業生產中設備的良好絕熱性可以大大減少能量的損耗，提高生產效益。根據絕熱的理論對材料的熱損失性能研究制作的絕熱材料有著廣泛的應用。絕熱過程是一個絕熱體系的變化過程，絕熱體系為和外界沒有熱量和粒子交換，但有其他形式的能量交換的體系，屬于封閉體系的一種。

過程特點：

絕熱過程分為可逆過程（熵增為零）和不可逆過程（熵增不為零）兩種。可逆的絕熱過程是等熵過程。等熵過程的對立面是等溫過程，在等溫過程中，最大限度的熱量被轉移到了外界，使得系統溫度恒定如常。由于在熱力學中，溫度與熵是一組共軛變量，等溫過程和等熵過程也可以視為“共軛”的一對過程。

如果一個熱力學系統的變化快到足以忽略與外界的熱交換的話，這一變化過程就可以視為絕熱過程，又稱“準靜態過程”。準靜態過程的熵增可以忽略，所以視作可逆過程，嚴格說來，在熱力學中，準靜態過程與可逆過程沒有嚴格區分，在某些文獻中被作為同義詞使用。

絕熱節流過程有什么特點

節流是高壓流體氣體、液體或氣液混合物)在穩定流動中，遇到縮口或調節閥門等阻力元件時由于局部阻力產生，壓力顯著下降的過程。節流膨脹過程由于沒有外功輸出，而且工程上節流過程進行得很快，流體與外界的熱交換量可忽略，近似作為絕熱過程來處理。根據穩定流動能量方程: δq=dh+δw(2.1) 得出絕熱節流前后流體的比焓值不變，由于節流時流體內部存在摩擦阻力損耗，所以它是一個典型的不可逆過程，節流后的熵必定增大。絕熱節流后，流體的溫度如何變化對不同特性的流體而言是不同的。對于任何處于氣液兩相區的單一物質，節流后溫度總是降低的。這是由于在兩相區飽和溫度和飽和壓力是一一對應的，飽和溫度隨壓力的降低而降低。對于理想氣體，焓是溫度的單值函數，所以絕熱節流后焓值不變，溫度也不變。對于實際氣體，焓是溫度和壓力的函數，經過絕熱節流后，溫度降低、升高和不變3種情況都可能出現。這一溫度變化現象稱為焦耳-湯姆遜效應，簡稱J-T效應。