可逆绝热过程过程简介

可逆绝热过程含义

可逆的绝热过程是等熵过程。等熵过程的对立面是等温过程，在等温过程中，最大限度的热量被转移到了外界，使得系统温度恒定如常。由于在热力学中，温度与熵是一组共轭变量，等温过程和等熵过程也可以视为“共轭”的一对过程。

绝热条件下，

可逆绝热过程分类

可逆的绝热过程分为可逆干绝热过程和可逆湿绝热过程

可逆干绝热过程

对于定质量的气块，它的状态是由气压（p）、温度（T）、和任意一个湿度参数（如比湿q）共同决定，而气块在垂直升降运动过程中其状态不断发生变化，因此必须获得气块状态变量随高度变化规律

在垂直升降运动过程中，气块中所含的水汽始终未达到饱和，没有发生相变的绝热过程，称为干绝热过程。这里的干表示未饱和气块在绝热过程中没有发生水相的变化，并非指不含有水汽。由于满足垂直运动的三个基本假设，即绝热条件、准静态条件、静力平衡条件，因此他又是可逆过程，常称为可逆干绝热过程。

可逆湿绝热过程

含义

气块上升时到等熵凝结高度以上，水汽开始凝结并释放出潜热，如果饱和气块继续上升且凝结物全部保留在气块内，并与外界无热量交换；当气块下沉增温湿，这些凝结物又蒸发，使气块始终维持饱和状态，所耗的潜热与原来释放的潜热相等，沿逆过程后仍能回到原来的状态，这样的过程称为可逆湿绝热过程，又称为湿绝热过程，这里的“湿”表示在饱和的绝热气块内发生水相变化。

可逆湿绝热过程是一个等熵过程，虽然在可逆式绝热过程中发生了相变，但水汽和凝结出来的液态水总质量（mv mt）不变，干空气质量md也不变。

可逆湿绝热方程

可逆湿绝热过程是一个等熵过程，因此可以利用熵函数来推导湿绝热方程。由于可逆过程熵不变，即dS=0，即可得到可逆湿绝热方程

根据理想气体状态方程和绝热过程方程，联立求解可得各状态参数关系为：

由绝热过程方程可知,绝热过程在图1 p-v图中是一条高次双曲线，而可逆绝热过程为定熵过程，在图1 T-s图上为一条垂直线。如图1所示，图1中1-2为绝热膨胀过程，1-2‘为绝热压缩过程。今后为区别可逆绝热过程与不可逆绝热过程（有熵增），而把可逆绝热过程称为定熵过程。

当已知一个系统的状态方程时就容易求出它的各种等值过程方程。但没有哪个状态参量在绝热过程中保持不变，因此需要根据热力学定律求出它所要遵守的微分方程，再进行积分才能求出气体的绝热过程方程。下面我们将要求出经典和量子理想气体(包括光子气体)的绝热过程方程，并进行一些必要的讨论。

经典理想气体绝热方程

理想气体绝热过程方程式可根据过程特点从能量方程导出

量子理想气体绝热方程

对于非相对论性的粒子，能量与动量的二次方成正比，

光子气体绝热方程

光子气体是极端相对论性的理想量子玻色气体，光子的静止质量等于零，它的能量与动量成正比，

经典理想气体绝热方程使用注意事项

当利用

绝热压缩属于绝热过程，绝热过程热力学系统始终不与外界交换热量， 即dQ =0 的过程。根据热力学第一定律，在绝热过程中，系统对外所作的功等于内能的减少量。根据热力学第二定律，在可逆的绝热过程中，系统的熵不变。用良好绝热材料隔绝的系统中进行的过程，或由于过程进行得太快，来不及与外界有显著热量交换的过程，都可近似地看作绝热过程。例如内燃机、蒸汽机汽缸中工作物质的膨胀过程， 压汽机汽缸中的压缩过程，汽轮机喷管中的膨胀过程，以及气象学中空气团的升降过程，还有声波在空气中的传播过程等，都可当作绝热过程处理。

绝热过程是一个绝热体系的变化过程，绝热体系为和外界没有热量和粒子交换，但有其他形式的能量交换的体系，属于封闭体系的一种。绝热过程有绝热压缩和绝热膨胀两种。

绝热过程分为可逆过程（熵增为零）和不可逆过程（熵增不为零）两种。可逆的绝热过程是等熵过程。等熵过程的对立面是等温过程，在等温过程中，最大限度的热量被转移到了外界，使得系统温度恒定如常。由于在热力学中，温度与熵是一组共轭变量，等温过程和等熵过程也可以视为“共轭”的一对过程。