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等熵过程是一个科技名词。

汉字(拼音:hàn zì,注音符号:ㄏㄢˋ ㄗˋ),又称中文[1]、中国字、方块字,是汉语的记录符号,属于表意文字的词素音节文字。世界上最古老的文字之一,已有六千多年的历史。在形体上逐渐由图形变为笔画,象形变为象征,复杂变为简单;在造字原则上从表形、表意到形声。除极个别汉字外(如瓩、兛、兣、呎、嗧等),都是一个汉字一个音节。 需要注意的是,日本、韩国、朝鲜、越南等国在历史上都深受汉文化的影响,甚至其语文都存在借用汉语言文字的现象[2]

名词解释

热力学中的等熵过程(isentropic process)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。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。

等熵过程又叫可逆绝热过程。所谓绝热过程乃是气体在和外界没有热量交换的条件下进行的热力过程。当过程进行的很快时,工质与外界还来不及与外界交换热量或是交换热量很少,则可近似地看作绝热过程。涡轮喷气发动机的压气机内空气的压缩过程,燃气在涡轮内和尾喷管内进行的膨胀过程,都可近似地看作绝热过程。

在等熵过程中,不仅气体与外界交换的总热量为零,而且在过程进行的每一微元段与外界交换热量也是零,所以可逆绝热过程是dp=0和q=0。

等熵过程就是可逆绝热过程,在等熵过程中,气体的温度、压力、比热容都发生变化,它们之间的变化规律比较复杂。等熵过程中的熵值不变,所以该过程在T—S图上是一根与S坐标轴相垂直的直线。

分类

等熵过程分为可逆干绝热过程和可逆湿绝热过程。

一、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。

二、可逆湿绝热过程

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。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。

参考文献