等熵過程
等熵過程是一個科技名詞。
漢字(拼音:hàn zì,注音符號:ㄏㄢˋ ㄗˋ),又稱中文[1]、中國字、方塊字,是漢語的記錄符號,屬於表意文字的詞素音節文字。世界上最古老的文字之一,已有六千多年的歷史。在形體上逐漸由圖形變為筆畫,象形變為象徵,複雜變為簡單;在造字原則上從表形、表意到形聲。除極個別漢字外(如瓩、兛、兣、呎、嗧等),都是一個漢字一個音節。 需要注意的是,日本、韓國、朝鮮、越南等國在歷史上都深受漢文化的影響,甚至其語文都存在借用漢語言文字的現象[2]。
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名詞解釋
熱力學中的等熵過程(isentropic process)指的是過程中沒有發生熵變,熵值保持恆定的過程。可逆絕熱過程是一種等熵過程。等熵過程在溫度-熵圖(T-S圖)中是平行於溫度軸的線段。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,使得系統溫度恆定如常。
等熵過程又叫可逆絕熱過程。所謂絕熱過程乃是氣體在和外界沒有熱量交換的條件下進行的熱力過程。當過程進行的很快時,工質與外界還來不及與外界交換熱量或是交換熱量很少,則可近似地看作絕熱過程。渦輪噴氣發動機的壓氣機內空氣的壓縮過程,燃氣在渦輪內和尾噴管內進行的膨脹過程,都可近似地看作絕熱過程。
在等熵過程中,不僅氣體與外界交換的總熱量為零,而且在過程進行的每一微元段與外界交換熱量也是零,所以可逆絕熱過程是dp=0和q=0。
等熵過程就是可逆絕熱過程,在等熵過程中,氣體的溫度、壓力、比熱容都發生變化,它們之間的變化規律比較複雜。等熵過程中的熵值不變,所以該過程在T—S圖上是一根與S坐標軸相垂直的直線。
分類
等熵過程分為可逆干絕熱過程和可逆濕絕熱過程。
一、可逆干絕熱過程
對於定質量的氣塊,它的狀態是由氣壓(p)、溫度(T)、和任意一個濕度參數(如比濕q)共同決定,而氣塊在垂直升降運動過程中其狀態不斷發生變化,因此必須獲得氣塊狀態變量隨高度變化規律。
在垂直升降運動過程中,氣塊中所含的水汽始終未達到飽和,沒有發生相變的絕熱過程,稱為干絕熱過程。這裡的干表示未飽和氣塊在絕熱過程中沒有發生水相的變化,並非指不含有水汽。由於滿足垂直運動的三個基本假設,即絕熱條件、准靜態條件、靜力平衡條件,因此他又是可逆過程,常稱為可逆干絕熱過程。
二、可逆濕絕熱過程
氣塊上升時到等熵凝結高度以上,水汽開始凝結並釋放出潛熱,如果飽和氣塊繼續上升且凝結物全部保留在氣塊內,並與外界無熱量交換;當氣塊下沉增溫濕,這些凝結物又蒸發,使氣塊始終維持飽和狀態,所耗的潛熱與原來釋放的潛熱相等,沿逆過程後仍能回到原來的狀態,這樣的過程稱為可逆濕絕熱過程,又稱為濕絕熱過程,這裡的「濕」表示在飽和的絕熱氣塊內發生水相變化。
可逆濕絕熱過程是一個等熵過程,雖然在可逆式絕熱過程中發生了相變,但水汽和凝結出來的液態水總質量(mv+mt)不變,干空氣質量md也不變。因此可以利用熵函數來推導濕絕熱方程。由於可逆過程熵不變,即dS=0,即可得到可逆濕絕熱方程。
參考文獻
- ↑ 中文為何越來越受歡迎?,搜狐,2021-12-30
- ↑ 中國能屹立幾千年不倒的精髓是什麼?漢文化的誕生和傳承是關鍵,搜狐,2022-10-15