当前课程知识点：工程热力学（上） > 第1章 基本概念 > 1-6 准静态过程与可逆过程 > Video 1-6（2）可逆过程
我们来看一下可逆过程的一般定义
系统经历某一过程后
如果能使系统与外界
同时恢复到初始状态
而不留下任何痕迹
这个过程就叫做可逆过程
但是在这提醒大家注意一下
我们所谓的恢复初态
只是指可能性
并不是说 你要回到初态的那过程
才叫可逆过程
我们来看一下实现可逆的充要条件
就是准静态过程
加上无耗散效应 就是可逆过程
准静态过程 我们前面讲过
就是不平衡势差无限小
它发生状态变化
但是不平衡势差无限小
耗散效应是什么
摩擦是其中的一种 耗散效应
所谓的耗散效应就是
通过摩擦使功变热的效应
比如说摩阻 电阻 非弹性变形
磁阻等等使得功变成了热
这些都叫耗散效应
回到我们刚才说的
要想实现可逆过程 一个是准静态
再加上一个无耗散
所谓的无耗散
就是不能有摩擦 不能有弹性变形
不能有磁阻等等
所以说我们来看
不可逆的根源就两个
一个是非准静态 还有一个耗散效应
所以我们来判断一个过程
是否是可逆过程
首先来判断它是否是准静态
所谓的准静态
也就是说在过程中
它的状态随时都是可以确定的
或者说不平衡势差是无限小的
再一个是看它是否有耗散效应
是否有摩擦 是否有弹性变形等等
如果没有的话
既没有耗散效应又是准静态
这个过程就是可逆过程
我们来看一下
一些常见的不可逆过程
首先我们来看一下不等温传热
这是一个示意图
大家知道热量总是从高温的物体
自动地传向低温物体
在这有温差
所以对于不等温的传热
它一定是一个不可逆过程
因为有温差
我们再来看一下节流过程
实际上阀门里的过程都是这样
因为阀门附近有这个涡流 有耗散
所以它也是一个典型的不可逆过程
我们再来看自由膨胀
所谓的自由膨胀
就是说肯定一侧是真空
这是我们一个示意图
密闭的容器 中间有隔板
左侧有气体 右侧是真空
当你把隔板拉开之后
左侧的气体要充满整个空间
这个过程就叫做自由膨胀过程
它是一个典型的不可逆过程
因为有这么大的压差
我们再来看混合过程
还是一个密闭的容器
中间一个隔板
左侧是一种气体
右侧是另一种气体
隔板拉开之后两种气体就互相掺混
你中有我 我中有你
这个过程也是一个典型的
不可逆过程
因为它有可能有压差
还有一个 不可避免的
它一定有浓度差
讲了这么多
我们为什么要引入可逆过程
或者说 引入可逆过程有什么意义
准静态过程是将实际过程
进行了理想化了的这样的过程
而可逆过程它是一个理想的
极限境界
对于可逆过程 它的功和热
都可以用系统本身的
状态参数来表征
或者说描述 或者说表达
这样一来
你就可以不考虑
系统与外界之间的关系
这样处理起来就方便
也就是说对于可逆过程的功和热
可以完全用系统本身的
状态参数来表达
所以不需要考虑系统与外界之间的
复杂的关系
这样就容易分析
对于实际的过程
大家知道都是不可逆的
所以对于实际的非可逆过程
为了研究问题的方便
我们先进行一个理想化的处理
把它处理成可逆过程
对这个可逆过程进行分析
然后再去对实际过程进行修正
这是我们热力学
自始至终的研究方法
我们再来看一下完全可逆和内可逆
我们刚才讲了可逆的概念
大家知道对于实际的过程
它总是或多或少地有不平衡势差
总是有这个摩阻等等
也就是实际的过程它都是不可逆的
为了研究问题的方便
我们提出了可逆的概念
但是这些不可逆因素还是存在的
所以我们经常把这个不可逆因素
划到系统之外
所以就有了内可逆
也就是说内部是可逆的
而外部是不可逆的
如果说系统内部和外部
全都可逆时
我们叫做完全可逆
这在实际过程中是不存在的
而内部可逆外部不可逆
是我们常用的方法
我们处理问题
大多数都处理成这种情况
我们举一个例子
这是一个大大的水槽
里面有90度的水
然后里面有一个盛有5度水的
一个小的水杯
如果说以水杯中
5度的水为系统的话
不考虑重力的影响
不考虑水分子之间的摩擦的话
在这个90度加热5度水的过程中
这个5度的水会缓慢的温度的升高
我们可以把它看成
准静态而且没有耗散
所以这个时候是内部可逆
5度的水它的内部是可逆的
而对于外部90度相对于5度而言
它有这么大的温差
所以它外部是不可逆的
我们把这一节的内容
给大家一起来总结一下
首先是准静态过程
所谓的准静态过程
它是无限缓慢的
在这个过程中的系统任何一个瞬间
都处于某一个平衡状态
我们把它叫做准静态过程
准静态过程的容积变化功等于
pdv 在p-v图上是过程线
与横坐标围成的面积
这个计算公式和在p-v图上表示
一定要很清楚
另外一个重要的概念就是可逆过程
如何来判断一个过程是可逆过程
一个是准静态
还有一个是没有耗散
既然可逆过程
同时是一个准静态过程
所以可逆过程的功
同样跟准静态过程一样
在p-v图上是过程线
与横坐标围成的面积
这一定要很清楚
-0-0 导引
-0-1 热能及其利用
-0-1 作业
-0-2 热能转换装置工作过程简介
-0-2 作业
-0-3 工程热力学的研究内容及方法
-0-3 作业
-0-4 工程热力学与中国能源战略及环保
-0-4 作业
-绪论 章节小测验
-1-1 热力系统
-1-1 作业
-1-2 状态和状态参数
-1-2 作业
-1-3 基本状态参数
-1-3 作业
-1-4 平衡状态
-1-4 作业
-1-5 状态方程、坐标图
-1-5 作业
-1-6 准静态过程与可逆过程
-1-6 作业
-1-7 功量
-1-7 作业
-1-8 热量与熵
-1-8 作业
-1-9 热力循环
-1-9 作业
-第1章小结及讨论习题课
-第1章 章节小测验
-2-1 热力学第一定律的本质
-2-1 作业
-2-2 热力学第一定律的推论——内能
-2-2 作业
-2-3 闭口系统能量方程
-2-3 作业
-2-4 开口系统能量方程与焓
-2-4 作业
-2-5 稳定流动能量方程与技术功
-2-5 作业
-2-6 稳定流动能量方程的应用
-2-6 作业
-第2章小结
-第2章讨论习题课
-第2章 章节小测验
-3-0 导引
-3-1 理想气体状态方程
-3-1 作业
-3-2 比热容
-3-2 作业
-3-3 理想气体的内能、焓、熵和比热容
-3-3 作业
-3-4 理想气体比热容、内能、焓和熵的计算
-3-4 作业
-3-5 研究热力过程的目的和方法
-3-5 作业
-3-6 理想气体的等熵过程
-3-6 作业
-3-7 理想气体热力过程综合分析
--Video 3-7（2）基本过程在p-v图和T-s图上的表示
-3-7 作业
-3-8 气体的压缩
-3-8 作业
-3-9 活塞式压气机压缩过程分析
-3-9 作业
-第3章小结及讨论习题课
-第3章 章节小测验
-4-0 导引
-4-1 热二律的表述与实质
-4-1 作业
-4-2 卡诺定理与卡诺循环
-4-2 作业
-4-3 克劳修斯不等式及熵的引出
-4-3 作业
-4-4 不可逆过程熵的变化
-4-4 作业
-4-5 孤立系统熵增原理
-4-5 作业
-4-6 熵方程及对熵的小结
-4-6 作业
-4-7 熵与不可逆及熵的物理意义
-4-7 作业
-第4章讨论习题课
-4-8 㶲及其计算
-4-8 作业
-第4章 章节小测验
-5-0 导引
-5-0 作业
-5-1 活塞式内燃机动力循环
-5-1 作业
-5-2 活塞式内燃机几种循环的比较
-5-2 作业
-5-3 斯特林循环
-5-3 作业
-5-4 勃雷登循环
-5-4 作业
-5-5 提高勃雷登循环热效率的其它途径
-5-5 作业
-5-6 动力循环的一般规律
-第5章 章节小测验
-期末考试
