热力学的可逆和不可逆过程,工程热力学中都有哪些过程是可逆的?

一切自发过程都是热力学不可逆过程,而且它们的不可逆性可归结为热功转化过程的不可逆性,即功可全部转化成为热,而热不可能全部转化为功而不留下任何变化 。
借助外力完成可逆过程的逆过程虽然可以使体系复原,但是环境却留下功热转化的永久痕迹,环境不能恢复原状 。

热力学的可逆和不可逆过程,工程热力学中都有哪些过程是可逆的?

文章插图
工程热力学中都有哪些过程是可逆的?
可逆过程就是就是这样一个过程,其系统变化过程中,逆过程能完全重复正向过程的每一个状态,而且不引起其他任何变化 。可逆过程是体系与环境总熵不变的过程,反过来,体系与环境总熵不变的过程就是可逆过程也对 。
热力学可逆过程条件?
定义
某一系统经过某一过程,由状态(1)变成状态(2)之后,如果能使系统和环境都完全复原(即系统回到原来的状态,同时消除了原来过程对环境所产生的一切影响,环境也复原),则这样的过程就称为可逆过程 。
反之,如果用任何方法都不能使系统和环境完全复原,则称为不可逆过程 。也可简单理解可逆过程:某过程之后,系统恢复原状的同时,环境也恢复了原状,并且环境中无任何能量的耗散 。
特点
(1)可逆过程是以无限小的变化进行的,整个过程是由一连串非常接近于平衡态的状态所构成 。
(2)在反向的过程中,用同样的手续,循着原来的过程的逆过程,可以使系统和环境完全恢复到原来的状态,而无任何耗散效应 。
(3)在等温可逆膨胀过程中系统对环境做最大功,在等温可逆压缩过程中环境对系统做最小功 。非准静态过程是不可逆过程有摩擦的准静态过程是不可逆过程 。自然界中与热现象有关的一切实际宏观过程,如热传导、气体的自由膨胀、扩散等都是不可逆过程 。
注意:不可把不可逆过程理解为系统不能复原的过程 。一个不可逆过程发生后,也可以使系统恢复原态,但当系统恢复原态后,环境必定发生某些变化!无耗散的准静态过程是可逆过程例如,若气缸与活塞间无摩擦,对于气体在准静态膨胀过程所经历的每一个平衡态,外界压强等于系统压强;而对于反向的准静态压缩过程所经历的每一个平衡态,外界压强也必然等于系统压强 。
【热力学的可逆和不可逆过程,工程热力学中都有哪些过程是可逆的?】这样,系统与外界在逆过程中的每一个状态都是原过程相应状态的重复,因而是可逆过程 。实际的热力学过程既不可能完全无耗散,又不可能是严格的准静态过程,所以可逆过程实际上不存在 。但是在理想情况下,可逆过程是可以发生的,如忽略轴摩擦的真空中的单摆运动,它没有能量的损耗 。