标签:#热力学过程

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过热

在物理学中,过热(又称沸腾延迟,英語:Superheating)是指液体被加热到沸点以上的温度而不沸腾的现象。此為所謂的準穩態,由外部或內部影響所引起的沸騰可能隨時發生。在干净的容器中加热同相物质会出现过热现象,同时要避免成核现象的出现。需注意的是加热时欲出现过热现象,需要避免搅动液体。 参见 過熱蒸汽(Superheated steam) 過熱水 高压釜 暴沸 临界点 (热力学) 过冷 过饱和 参考资料 外部链接 [http://ww…

过冷

过冷(Supercooling,又譯超冷凍)是一種物理現象,通过降低液体或气体的温度,但不使其凝固或凝華的过程,能做到讓水瞬間凝冰的效果。 原理 冰的形成其實是一個結晶的過程,如果原本水中已存在结晶核(冰晶),低于其标准熔点的液体的水分子就会在核周围形成结晶结构,依附在冰晶上,結成冰的過程就可以進行。但是有些水太潔淨,沒有塵埃和雜質,容器又非常乾淨而平滑,缺少这样的晶核,冰晶就因無處可依附而不能形成,於是温度轴上的液体部分可以一直延伸,…

可逆过程

在热力学中,可逆过程是指系统的某些属性能够在无能量损失或耗散的情形下通过无穷小的变化实现反转的热力学过程。如果这一过程是一个热力学循环,则这种循环称为可逆循环。由于这些变化都是无穷小的,热力学系统在整个过程中都处于平衡态。由于在理论上这种过程所需时间为无穷大,完全理论意义上的可逆过程在实际中是不可能实现的。不过,如果系统对所发生变化的反应速度远远大于变化本身,过程中微小的不可逆性则可以忽略,因而理论上经常把无摩擦的准静态过程看作可逆过程…

绝热过程

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。常见的一个绝热过程的例子是,该温度是指在假定火焰燃烧时没有传递热量给外界的情况下所可能达到的温度。现实中,不存在真正意义上符合定义的绝热过程,绝热过程只是一种近似,所以有时也称为绝热近似。 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…

空气分离装置

空气分离装置()是一套将空气中不同气体分离开的装置,主要是生产出高纯度的氮气和氧气,有时还有氩气和其他非活性气体。 方法 最常见的方法是分馏,即通过首先将其冷却直至液化,然后在不同沸腾温度下选择性地蒸馏组分,可以将高纯度的气体与空气分离。 参考来源 外部链接 [http://www.chemsep.org/downloads/data/CScasebook_ASU.pdf Simulation of air separation pla…

氣栓

氣栓()是指在火山內形成的高壓氣泡團,它是斯特朗博利型火山喷发的關鍵驅動力。它們最初是岩漿內的小氣泡。然後聚集成一個大氣泡,開始通過熔岩上升。一旦這種積聚的氣泡團塊到達火山柱子的頂部並與空氣接觸,由於氣壓較低,氣栓會產生爆裂。造成在斯特朗博利型火山喷发時,噴射到空氣中的典型弧型岩漿。這種類型的噴發為偶發,不會對其源頭噴口造成破壞。並且是最慢的活動形式之一,能夠維持數千年。對熔岩中的氣栓的影響很清楚,但它們是如何形成的卻不是很清楚,最近的…

自由膨脹

,但對整個系統而言則不然]] 自由膨脹()也稱為焦耳膨脹,是一種不可逆的熱力學過程,過程中氣體在一個絕熱的系統內,一開始氣體只在系統的部份區域,和其他部份用隔板隔開,之後突然移除隔板,使氣體膨脹,外界和系統之間沒有功和熱的交換。 自由膨脹是一個有關理想氣體的思想實驗,可以探討古典熱力學的現象。這個例子可以用來計算熱力學物理量的變化,包括因為此過程的不可逆,造成整體熵的增加()。針對理想氣體的自由膨脹,過程前後的溫度不會變化,而且過程前後…

等熵过程

热力学中的等熵过程()指的是过程中没有发生熵变,熵值保持恒定的过程。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 热力学第二定律的普遍表达式为 :\delta Q \le TdS 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…

等焓過程

等焓過程()是一種熱力學過程,過程中的焓H(或是比焓h)不變。 簡介 若用控制體積分析穩態、穩定流動的過程,會將控制體積以外的都視為環境。 在此一過程中,若控制體積和環境沒有熱的流進流出、沒有控制體積對環境的作功、沒有環境對控制體積的作功、控制體積內流體的動能也沒有變化,此過程即為等焓過程。 上述是等焓過程的充份條件,但不是必要條件。等焓過程的必要條件是除了焓以外的所有能量總和(熱、功、動能變化等)在過程前後沒有變化,因此在過程前後的焓…

等温过程

等温过程()是热力学过程的一种,其中系统的温度不变:ΔT = 0。在該過程中,系統與周遭環境之間存在緩慢的熱交換,從而使系統保持恆溫狀態(具體過程參見準靜態過程)。相對的,如果系统与外界没有热交换(Q = 0),则称为绝热过程。絕熱過程和等溫過程都是可逆過程。 簡而言之,在等溫過程中: T = \text{Constant} \Delta T = 0 dT = 0 僅適用於理想氣體:\Delta U = 0 分析 考虑一个理想气体,内能…

吸热过程

在热化学中,吸热过程( )是系统的焓(或内能)增加的任何热力学过程。 在这样的过程中,封闭系统通常从其周围吸收热能,这就是热量传递到系统中。因此,吸热反应通常会导致系统温度升高和环境温度降低。它可能是一个化学过程,例如溶解硝酸铵( )水溶液() 或物理过程,例如冰块的融化。 该术语由19世纪法国化学家马赛兰·贝特洛创造。与吸热过程相反的是放热过程,它释放或“释放”能量,通常以热的形式存在,有时以电能的形式存在。因此,在每个术语(吸热和放…

多方过程

多方过程是热力学过程的一种,服从以下关系式: :\ P V^n = C, 其中P是压强,V是体积,n是任意一个实数(多方指数),C是一个常数。这个方程可以用来准确地描述一定的热力学系统的特征,主要是气体的膨胀或压缩。 如果n 0 = P = 常数,过程是一个等压过程。 如果n = 1,则PV = NkT = 常数,它是一个等温过程。 如果n \gamma,则它是一个准绝热过程,如内燃机中的爆炸过程和蒸气压缩制冷中的压缩过程。 如果n =…

过冷水

过冷水(supercooled water,又譯過冷卻水)是指温度低于摄氏零度的液态水。 釋義 「过冷」(Supercooling)指降低流体的温度,但不至於凝固的过程。如果液態的水出現這過程,以致低于摄氏零度还呈现流动的液态,就稱為过冷水。 成因 如果降低氣壓,水的確可以低於摄氏零度仍保持液态,不過在常壓的自然環境下,液态水在攝氏零度通常会结冰,因此自然的过冷水不容易生成,不過有些時候,因为水中缺少凝结核或其它原因,在0℃以下仍會保持…

不可逆性

在热力学领域中,不可逆过程()是相对可逆过程而言的,指的是在时间反演变换下只能单向进行的热力学过程,这种热力学过程所具有的性质被称作不可逆性。从热力学角度而言,自然界中所有复杂的热力学过程都具有宏观上的不可逆性。宏观上不可逆性现象产生的原因在于,当一个热力学系统复杂到足够的程度,组成其系统的分子之间的相互作用使系统在不同的热力学态之间演化;而由于大量分子运动的高度随机性,分子和原子的组成结构和排列的变化方式是非常难于预测的。热力学状态的…

等压过程

等压过程是压力不变的热力学过程:\Delta p = 0 。传递给一个系统的热量,既对它做功,又改变了系统的内能: : Q = \Delta U + W\, 根据热力学第一定律,其中W是系统所做的功,U是内能,Q是热量。系统所做的压强-体积功,定义为:(Δ表示整个过程中的变化,不是微分的意思) : W = \Delta (p\,V) 由于压强是常数,因此 : W = p \Delta V\, . 应用理想气体状态方程,等式变为 : W …

準靜態過程

在熱力學裡,準靜態過程是系統和環境處於熱平衡的過程。現實中準靜態過程不存在,但「足夠緩慢」的過程可視為一良好的近似,惟應注意若兩物體間交換速率為一絕熱的隔板所控制(Sears and Salinger,1986)時,不論過程發生得如何緩慢,兩個物體的狀態都絕不會無限地趨近平衡態,因为熱平衡需要兩個物體具有絕對相同的溫度。 任何可逆過程必為準靜態過程,但準靜態過程未必可逆,取決於反應過程中熵的變化。當過程中熵增加時,即為不可逆。在有些文獻…

等容过程

等容过程(也叫等体过程)是体积不变的热力学过程。如果使用理想气体,且气体的质量不变,则能量的增加与温度和体积的增加成正比。例如加热密封、坚固容器中的气体:压强和温度会增加,但体积不变。 方程 如果体积是常数(\Delta V = 0 ),则意味着系统不做压强-体积功,这种功定义为 : \Delta W = P \Delta V , 其中P是压强。 应用热力学第一定律,我们可以推出 \Delta U ,系统内能的变化,是 : \Delta…