准静态过程
热力学第一定律
例4.3 P.183
已知T1 =300 K, p2/p1 =10和p2 /p1 =100，则T=?
m x x=0(平衡位置)
例4.4 P.184
Q是系统所吸收的能量，W是外界对系统所
U2U1QW作的功
d U d Q d或 W d Q d U pd V
热力学第一定律12
一、定体热容与内能
定体比热容cv ，定压比热容cp
p
b
d
定体摩尔热容Cv,m, 定压摩尔热容 Cp,m
c
a
e
等体过程a—b, dV=0
T+dT
T
(ΔQ)v = ΔU
0 V
c V lT i0( m m Q T )V lT i0 (m T u)V ( T u)V
三、可逆与不可逆过程
系统从初态出发经历某一过程变到末态，若可以找到一个能使系统和外界都复原的过程（这时系统回到 初态，对外界也不产生任何影响），则原过程是可逆的。若总是找不到一个能使系统与外界同时复原的过程， 则原过程是不可逆的。
例如：气体向真空自由膨胀就是一个不可逆过 程。
判断条件
真空
•系统回到初态 •对外界也不产生任何影响
一、理想气体内能
热力学第一定律12 1、自由膨胀过程
C
A
B
焦耳实验 理想气体宏观特性：
U1 (T1 ,V 1) =U2 (T2 ,V2)=常量
证明：理想气体内能仅是状态的函数，与体积 无关，称为焦耳定律
满足pV=νRT关系；满足道尔顿分压定律； 满足阿伏加德罗定律；满足焦耳定律U=U(T)。
准静态热力学过程
准静态热力学过程热力学过程是指物质由一个状态变为另一个状态的过程，而准静态热力学过程是指在此过程中物质的每一个中间状态都可以近似看作平衡态。
这种过程可以用于研究热力学系统的性质与特性，为我们理解物质的热力学行为提供了重要的参考依据。
1. 热力学基本概念回顾在讨论准静态热力学过程之前，我们先回顾一下一些热力学的基本概念：系统、状态、过程、平衡等。
•系统：指将研究对象从周围环境中分离出来研究的部分，可以是封闭系统、开放系统或孤立系统。
•状态：指系统所具有的一组确定的宏观性质的集合，如压力、温度、体积等。
•过程：指系统从一个状态变为另一个状态的演化过程。
•平衡：指热力学系统的某个状态与周围环境没有任何差别，即系统处于静止状态。
2. 准静态过程与非准静态过程的区别在热力学中，准静态过程是指系统的每个中间状态都可以近似看作平衡态的过程。
而非准静态过程则是指系统的中间状态不能近似看作平衡态的过程。
准静态过程与非准静态过程的主要区别在于过程中的热力学状态变化的速度。
在准静态过程中，系统的变化速度非常缓慢，使得系统在每一个中间状态都有足够的时间达到平衡。
而在非准静态过程中，系统的变化速度较快，使得系统无法达到平衡态。
准静态过程的特点包括：•系统内部各点温度、压力等宏观性质基本相等；•系统与外界之间处于无限接近平衡的状态，能够实现最大的功输出。
非准静态过程的特点包括：•系统内部各点温度、压力等宏观性质存在差异；•系统与外界之间存在较大的非平衡状态，能够实现的功输出较小。
对于实际系统，准静态过程是一个理想化的过程，因为真实系统难以达到无限接近平衡的状态，但准静态过程的概念仍然对热力学的研究有重要的指导意义。
3. 热力学第一定律与准静态过程热力学第一定律是能量守恒定律在热力学中的体现。
对于一个封闭系统，在准静态过程中，热力学第一定律可以写作：ΔU=Q−W其中，ΔU表示系统内能的变化，Q表示系统吸收的热量，W表示系统对外界做的功。
热力学准静态过程
热力学准静态过程
引言
热力学准静态过程是指在物质系统内部发生变化的温度、压强和物质量都是恒定，而热流和工作量都是等于零的过程。
典型的热力学准静态过程由温度T和压力P所描述，但这并不意味着系统永远保持不变。
准静态过程中的变化一般是非常缓慢的，只有在微小的时间间隔内才能发现。
因此，准静态过程是一种热力学过程，它伴随着温度、压强以及系统内物质总量的变化，但热流及热量的流动均等于零。
准静态过程有两个特殊的过程，即恒压过程和恒定温度过程。
在恒压过程中，系统内部的物质总量是恒定的，而温度和压强都会变化，此时热流也可能不等于零。
而在恒定温度过程中，系统内物质总量仍然保持不变，但压强和温度都会变化，而热流仍然等于零。
准静态过程的定义是：物质系统中的温度、压力和物质总量均保持恒定，热流和工作量都等于零的一种过程。
结论
准静态过程是一种对温度、压力和物质总量的变化很小的过程，而热流和工作量等于零。
它可以分为恒压和恒定温度两种过程，在恒压过程中，温度和压强可以变化，而恒定温度过程中，压强和温度可以变化，但热流仍然等于零。
它被广泛应用于工程和物理科学实验中，具有重要的意义和应用价值。
- 1 -。
准静态过程的三个条件
准静态过程的三个条件准静态过程堪称是理论物理中最基础的概念之一，其在热力学领域、流体力学中都有广泛的应用。
准静态过程是指热力学系统通过外部对其施加缓慢变化外场的过程，处于基本与外部恒态平衡的状态，使系统的热力学性质发生缓慢变化的过程。
然而，准静态过程不是随意发生的，必须满足三个条件：1. 系统处于内部平衡状态要满足准静态过程的第一个条件，就必须使系统不断地处于内部平衡状态。
内部平衡状态是指系统在平衡状态下内部各个部分的物理状态始终相等，而在准静态过程中，系统的温度、压强等物理状态应该随着时间缓慢变化。
因此，在每个时刻，系统内部各部分的物理状态应保持平衡并随着时间的变化呈缓慢变化。
2. 外场变化率很小要实现准静态过程的第二个条件，就需要使外场的变化率很小。
通常，外场变化率较小是指，外场的变化时间远大于系统中的弛豫时间。
弛豫时间是指，系统内的物理过程所需的时间。
弛豫时间随着物理过程的不同而变化，如果外场变化速度大于弛豫时间，系统将无法达到内部平衡状态，从而无法实现准静态过程。
3. 外场的变化是可逆的准静态过程的第三个条件是，外场的变化应该是可逆的。
这一条件非常重要，可逆过程是指，在完全相反的集成模拟下可以恢复原始状态的过程。
一旦外场变化是不可逆的，这意味着系统不再沿同一路径回到原始状态，熵值始终在增加，系统最终会变成混沌状态，这就是不可逆过程的实现。
这三个条件是准静态过程发生的必要条件。
这些条件有些不能完全满足，但可以接近满足。
热力学过程的准静态过程应该是平衡过程和非平衡过程的结合，热力学的理论建立在研究系统在平衡态下的宏观行为，而准静态过程是将热力学中的平衡态和非平衡态联系在一起的桥梁。
因此，在实际应用中，研究准静态过程，特别是在非平衡态下研究准静态过程，是十分重要的。
准静态过程
dQ C ( T T ) CV 热量 Q V V 2 1 dT V
•等压过程：引入等压摩尔热容CP，表示在等压过程 中，1 mol 气体升高单位温度所吸收的热量。
dQ C ( T T ) CP P P 2 1 热量 Q dT P 规定： 系统吸热：Q 系统放热：Q 放 0 吸 0
9
4
三、功
i 微小变化： dE RdT 2
1. 气体系统作功是通过改变气体体积来完成的。
例如：气缸内的气压大于外界大气压，气体膨胀推 动气缸活塞对外作功。 活塞与汽缸无摩擦，当气体作 准静态压缩或膨胀时，外界的压强 Pe必等于此时气体的压强P ，否则 P 系统在有限压差作用下，将失去平 衡，称为非静态过程。 若有摩擦力存在，虽然也可使过程进行的无限缓 慢，但也不是准静态过程。
V 1
V 2
P
2
V1
o
V 1 dV
V2
V
6
注意： 功的大小不仅取决于系 统的始末状态，且与系统 经历的过程有关。 12与11’2两个过程 的始末状态相同，但过程 曲线不同，两条曲线下的 面积不同，则作功也不同。 • 特殊：
P
1
1'
2
o
V1
V2
V
功是过程量
等容过程：A等容=0
等压过程：A等压= P(V2-V1) （不一定是准静态过程）
2
准静态过程只有在进行的 “ 无限缓慢 ” 的条件 下才可能实现。实际过程则要求系统状态发生变化的 特征时间远远大于弛豫时间τ 才可近似看作准静态过 程。 对于一个平衡态，我们可以用状态参量来描述。 作为准静态过程中间状 P A 态的平衡态，具有确定的状 态参量值。 对 于 简 单 系 统 可 用 P —V 图 过程曲线 上的一点来表示这个平衡态 。 B 系统的准静态变化过程可用 P— o V图上的一条曲线表示。 V 非准静态过程不能用状态图上的一条曲线来表示。 准静态过程是一种理想的极限，但作为热力学 的基础，我们要着重讨论它。 3
准静态热力学过程
准静态热力学过程准静态热力学过程是指系统内外压强之差足够小，导致系统内外压强之间可以达到平衡的热力学过程。
在这种过程中，系统的内能、体积和温度发生变化，但其变化速率足够慢，使得系统始终处于平衡状态。
准静态热力学过程在热力学研究中具有重要的地位，它可以用于理解和描述许多实际过程，如气体膨胀、压缩、传热等。
本文将从准静态热力学过程的定义、特点、应用以及实际案例等方面进行阐述。
一、准静态热力学过程的定义与特点准静态热力学过程是指系统在变化过程中的每一个瞬间都处于平衡状态的过程。
在这个过程中，系统内外压强之差足够小，使得系统内外可以达到平衡。
与之相对的是非准静态热力学过程，这种过程中系统内外的压强差较大，导致系统无法达到平衡状态。
准静态热力学过程的特点可以归纳为以下几点：1. 系统处于平衡状态：在准静态热力学过程中，系统的各个部分都处于平衡状态，不存在任何不均衡现象。
2. 变化速率足够慢：准静态热力学过程中，系统的各个参量的变化速率足够慢，使得系统可以保持平衡状态。
3. 系统内外压强之差足够小：准静态热力学过程中，系统内外的压强差足够小，使得系统内外可以达到平衡。
准静态热力学过程在热力学研究中有着广泛的应用。
它可以用于理解和描述许多实际过程，如气体膨胀、压缩、传热等。
1. 气体膨胀：在准静态热力学过程中，气体的体积发生变化，但变化速率足够慢，使得气体可以保持平衡状态。
准静态膨胀过程可以用来描述气体在容器中逐渐膨胀的过程。
2. 气体压缩：准静态热力学过程也可以用来描述气体的压缩过程。
在准静态压缩过程中，气体的体积逐渐减小，但变化速率足够慢，使得气体可以保持平衡状态。
3. 传热：准静态热力学过程也可以用来描述热传导过程。
在准静态传热过程中，热量逐渐传递到系统中，但变化速率足够慢，使得系统可以保持平衡状态。
三、准静态热力学过程的实际案例准静态热力学过程在实际生活和工程中有着广泛的应用。
以下是一些实际案例：1. 冷却系统：在制冷系统中，准静态热力学过程用于描述制冷剂在制冷循环中的膨胀和压缩过程。
准静态过程定义
准静态过程定义准静态过程是指一种介于静态过程和动态过程之间的特殊过程。
在准静态过程中，系统在某个时期内可以被视为处于静态状态，而在其他时期则表现出动态的行为。
特征准静态过程具有以下特征：1.长时间内保持基本静态状态：在准静态过程中，系统会在一段较长的时间内保持基本静态状态，即系统的状态变化缓慢，不会如动态系统那样频繁变化。
2.细微的不连续性：尽管系统的状态变化缓慢，但在某些时刻会发生细微的不连续性，导致某些属性或指标的突变。
这些不连续性可能是由于外部因素的影响或内部的系统调整引起的。
3.系统响应速度较慢：由于准静态过程的特点，系统的响应速度通常比动态过程慢。
系统在发生变化后需要一定的时间来适应新状态并调整相关参数。
4.时变性：准静态过程在一定时间尺度内可能是稳定的，但随着时间的推移，系统的状态和行为可能发生变化，不再保持静态。
应用领域准静态过程在许多科学领域中都有应用，例如：物理学在物理学中，准静态过程常用于描述系统在平衡状态下经历缓慢变化的过程。
例如，准静态过程可以用来描述气体在恒定温度和压力下的膨胀和压缩过程。
工程学在工程学中，准静态过程常应用于系统控制和优化中。
通过将系统建模为准静态过程，可以通过调整参数和输入来优化系统的性能。
例如，在控制系统中，准静态过程可以用来描述系统对输入信号的响应过程。
生态学生态学中的生态系统也常常被视为准静态过程。
在较长时间尺度上，生态系统的结构和组成可能保持相对稳定。
然而，随着时间的推移和环境变化，生态系统的状态也会发生变化。
经济学在经济学中，准静态过程被用来描述经济系统的长期均衡状态。
经济系统在一段时间内可能会经历周期性的扰动，但在长期均衡状态下，系统的关键指标如价格、供求关系等会保持稳定。
数学描述准静态过程可以通过微分方程或差分方程来描述。
以微分方程为例，假设系统的状态为变量x，时间为t，则准静态过程可以表示为：dx/dt = f(x, t)其中f(x, t)为系统状态变量x和时间t的函数。
【大学物理】第15章热力学第一定律
例补：20mol氧气由状态1变化到状态2所经历的过程
如图，（1）沿1－m－2路径；（2）沿1－2直线。试分
别求出这两过程中的A与Q及氧气内能的变化 氧气分子当成刚性分子理想气体看待。
E2
E1
p(1.03105 pa)
20 2
m
5 0 10
1
50 V (L)
解(1)1－m－2过程：
对于1－m过程，由于体积不变（等容过程），所以
I绝热膨胀：V2 V1 T2 T1
II绝热压缩：V2 V1 T2 T1
四、绝热过程的P-V图
1、P-V图： 将绝热方程代入
A V2 PdV 可得： V1
A P1V1 P2V2
1
A
p1V1
1
1
V1 V2
1
dQ dE dA dE PdV
dE 0
PV M RT
( dQ)T dA PdV
QT
A
V2 PdV
V1
代入上式
QT
M
RT
V2 dV V V1
M
RT ln V2 V1
P1V1 P2V2
QT
M
RT
ln
P1 P2
3、理想气体等温过程作功图示：
对于AB过程，因为热力学第一定律得气体吸收的热量应等于气体对外做的功， 功可以通过过程曲线下的面积求得
QAB
WAB
1 2 (pA
pB )(VB
VA )
准静态过程定义
准静态过程定义准静态过程是指在一个系统中，某些物理量的变化非常缓慢，以至于可以近似地认为它们是恒定的。
这种过程在物理学、化学、工程学等领域中都有广泛的应用。
在本文中，我们将探讨准静态过程的定义、特点、应用以及与其他过程的比较。
一、准静态过程的定义准静态过程是指系统中某些物理量的变化非常缓慢，以至于可以近似地认为它们是恒定的。
这些物理量可以是温度、压力、体积、质量等。
在准静态过程中，系统的状态变化非常缓慢，以至于系统可以被视为处于平衡状态。
因此，准静态过程也被称为“平衡过程”。
二、准静态过程的特点准静态过程具有以下特点：1. 系统处于平衡状态：在准静态过程中，系统的状态变化非常缓慢，以至于系统可以被视为处于平衡状态。
这意味着系统中的各个物理量都是恒定的。
2. 可逆性：准静态过程是可逆的，因为系统在过程中始终处于平衡状态。
这意味着系统可以在任何时候沿着相反的方向进行。
3. 热力学过程：准静态过程是热力学过程的一种，因为它涉及到系统中的物理量的变化。
4. 系统的变化非常缓慢：在准静态过程中，系统的变化非常缓慢，以至于可以近似地认为它们是恒定的。
三、准静态过程的应用准静态过程在物理学、化学、工程学等领域中都有广泛的应用。
以下是一些常见的应用：1. 热力学系统的分析：准静态过程是热力学系统分析的基础。
通过对系统中物理量的变化进行分析，可以得出系统的热力学性质。
2. 工程设计：准静态过程在工程设计中也有广泛的应用。
例如，在设计热交换器时，需要考虑热量的传递过程。
准静态过程可以帮助工程师更好地理解热量传递的过程。
3. 化学反应：准静态过程在化学反应中也有应用。
例如，在研究化学反应的动力学过程时，需要考虑反应速率的变化。
准静态过程可以帮助化学家更好地理解反应速率的变化。
四、准静态过程与其他过程的比较准静态过程与其他过程相比，具有以下特点：1. 与等温过程的比较：等温过程是指系统中温度恒定的过程。
与等温过程相比，准静态过程中的温度变化非常缓慢，以至于可以近似地认为它是恒定的。
热力学中的准静态过程分析
热力学中的准静态过程分析热力学是研究能量转化和传递规律的学科，而准静态过程是热力学中的一种重要过程。
本文将对准静态过程进行深入分析，包括定义、特点、计算方法以及准静态过程与实际过程的关系等方面。
一、准静态过程的定义和特点准静态过程是指在热力学系统内，系统各部分之间相互作用的过程相对缓慢，使得系统在整个过程中保持平衡状态。
准静态过程的特点如下：1. 平衡态：在准静态过程中，系统始终处于平衡态，宏观状态参数（如压强、温度、体积）保持稳定。
2. 可逆性：准静态过程是可逆过程的一种特殊情况，因为在整个过程中不存在不可逆的内部耗散。
3. 无宏观动能变化：由于准静态过程的缓慢性质，系统中的宏观动能变化可以忽略不计。
4. 焓守恒：在准静态过程中，系统的焓守恒，即系统的内能变化等于对外做功。
二、准静态过程的计算方法准静态过程的计算方法可以通过对系统进行控制体积或控制压强两种方式进行。
1. 控制体积的准静态过程计算方法：在这种情况下，系统的体积保持不变，通过控制其它参数（如压强、温度）来完成过程。
可以根据理想气体状态方程等进行计算。
2. 控制压强的准静态过程计算方法：在这种情况下，系统的压强保持不变，通过控制其它参数（如体积、温度）来完成过程。
可以根据理想气体状态方程等进行计算。
三、准静态过程与实际过程的关系准静态过程是理论分析中的一种简化假设，而实际过程往往较为复杂，包含了多种内部耗散和非平衡性。
实际过程与准静态过程之间存在一定的差异。
1. 实际过程的不可逆性：在实际过程中，会出现摩擦、传热不均等不可逆现象，使系统无法达到完全平衡状态。
2. 宏观动能的存在：实际过程中，系统的宏观动能变化较为显著，不能忽略不计。
3. 焓守恒的误差：由于实际过程中的不可逆性，系统的焓守恒并不严格成立，虽然误差较小，但需要在计算中加以考虑。
综上所述，准静态过程是热力学中的一种理论假设，能够帮助我们理解系统内部能量转化和传递的基本规律。
准静态过程
宏观运动能量
功
分子热运动能量
分子热运动能量 热量
分子热运动能量
➢ 热容量 在一定的过程中，当物体的温度升高（或降低）1K
所吸收（或放出）的热量称为物体在该过程中的热容 量，简称热容。
Cx
lim (
T 0
Q T
)ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
x
(
dQ dT
)
x
摩尔热容：1mol 物质的热容
将摩尔热容的定义应用到等体、等压过程中：
热力学基础
准静态过程 功 热量
一、 准静态过程 热力学过程： 1
2
1
2
准静态过程： 在过程进行的每一时刻，系统所经过的任一
中间状态都无限地接近平衡态。
说明 (1) 准静态过程是一个理想过程； (2) 除一些进行得极快的过程（如爆炸过程）外，大 多数情况下都可以把实际过程看成是准静态过程； 如：实际汽缸的压缩过程可看作准静态过程
定体摩尔热容
dQ
CV ,m
( dT
)V
定压摩尔热容
Cp,m
(
dQ dT
)
p
系统体积由V1增大到 V2，系统对外做功为:
W V2 pdV V1
2、 功的图示法：
p
W V2 pdV 曲线AB下的面积 V1 (1) 曲线AB下的面积即表示系 p
统在AB过程中做的功。
(2) 功是与过程有关的物理量。
例：
p ( p1,V1)
p ( p1,V1)
p
A
dW pdV
B
V1 dV V2 V
( p1,V1)
( p2 ,V2 )
V
( p2 ,V2 )
V
( p2 ,V2 )
准静态过程
准静态过程：如果造成系统改变的不平衡势差无限小，以致该系统在任意时刻均无限接近于某个平衡状态，则这样的过程为准静态过程
可逆过程：系统经历一个过程后，如果令过程逆向进行，使系统与外界同时恢复到初始状态而不留下任何痕迹，则此过程为。
焓在开口系的物理意义:开口系中随工质流动而携带的取决与热力状态参数的能量，即内能和推进功的总和。
为轴功
容积变化功
闭口系，w开口系，系统与外界交换的功为轴功ws 一般情况下忽略动、位能的变化 Ws约等于Wt
氮气的计算。
准静态过程定义
准静态过程定义准静态过程定义一、概述准静态过程是指系统的内外参数变化缓慢而连续，可以近似看作系统处于平衡状态下的过程。
在准静态过程中，系统的热力学状态可以用宏观参数（如压强、温度、体积等）来描述，并且系统的热力学性质不随时间改变。
二、基本特征1. 内外参数变化缓慢而连续在准静态过程中，系统内外参数（如温度、压强、体积等）变化缓慢而连续，可以看作是无限小的步骤。
这种变化方式使得系统始终处于平衡状态下，从而保证了热力学性质不随时间改变。
2. 系统处于平衡状态在准静态过程中，系统始终处于平衡状态下。
这是因为系统内外参数的缓慢连续变化使得系统能够及时响应，并通过吸收或放出热量来保持平衡状态。
3. 系统热力学性质不随时间改变由于准静态过程中系统始终处于平衡状态下，并且内外参数的缓慢连续变化，系统的热力学性质不随时间改变。
这种特征使得准静态过程可以用宏观参数来描述。
三、应用准静态过程在热力学、物理化学、工程等领域都有广泛的应用。
例如，在热力学中，准静态过程是理解等温、等压、等体积等过程的基础；在物理化学中，准静态过程是探索化学反应动力学和热力学平衡的重要手段；在工程领域中，准静态过程是设计和优化工业生产流程的基础。
四、实验方法1. 玻璃管法玻璃管法是一种常用的实验方法，它利用玻璃管将气体分离成若干个小部分。
通过控制玻璃管两端压强差异或者通过移动活塞来改变气体体积，从而实现准静态过程。
2. 洛伦兹力法洛伦兹力法是一种利用电场对电荷进行加速来实现准静态过程的方法。
在该实验中，通过改变电场强度或者移动电极来改变电荷位置和速度，从而实现准静态过程。
3. 热力学循环法热力学循环法是一种利用热机的工作原理来实现准静态过程的方法。
在该实验中，通过控制热机的工作过程，使得系统内外参数变化缓慢而连续，从而实现准静态过程。
五、总结准静态过程是指系统的内外参数变化缓慢而连续，可以近似看作系统处于平衡状态下的过程。
在准静态过程中，系统始终处于平衡状态下，并且热力学性质不随时间改变。
准静态过程概念
准静态过程概念嘿，咱今天就来聊聊准静态过程概念。
你说啥是准静态过程呀？就好像你走路，一步一步稳稳当当的，每一步的变化都很细微，不会突然来个大跳跃，这就有点像准静态过程啦！想象一下啊，一个系统的状态在慢慢地、连续地变化，就像一部电影的慢镜头，一格一格地推进，而不是“唰”地一下就变了。
它是那么的循序渐进，那么的有条不紊。
比如说一个气球在慢慢漏气，气不是一下子全跑光，而是一点一点地减少，这就是一种准静态过程。
在这个过程中，你可以很清楚地观察到每个阶段的变化。
再打个比方，就像你吃蛋糕，不是一口把整个蛋糕吞下去，而是一小口一小口地慢慢品尝，感受每一口的味道变化，这多有意思呀！准静态过程也是这样，让我们能够细致地去了解一个系统的变化过程。
它可不像有些过程，忽上忽下，让人摸不着头脑。
准静态过程就是这么靠谱，这么让人安心。
你想想看，要是所有的过程都跟打了鸡血似的，猛地一下就变了，那我们得多抓狂呀！还好有准静态过程，给我们一种稳稳的幸福。
而且呀，准静态过程在很多领域都很重要呢！在物理学中，它帮助我们更好地理解各种现象和规律。
在工程学里，它让我们能够更精确地设计和操作各种系统。
就好像盖房子，一砖一瓦地慢慢搭建，每一步都做得稳稳当当，这样盖出来的房子才牢固呀！准静态过程不也是这样嘛，一点点地积累，一点点地变化，最后呈现出一个清晰明了的结果。
你说它神奇不神奇？是不是很有意思呀？所以呀，可别小瞧了这个准静态过程概念，它可是有着大用处呢！它就像一个默默耕耘的老牛，一步一个脚印地为我们的科学和生活贡献着力量。
总之呢，准静态过程概念就是这么个奇妙的东西，它让我们的世界变得更加有序，更加可理解。
让我们一起好好感受它的魅力吧！。
第七章 热力学基础
1 1 1
2
2
2
V
二、准静态过程的功、热量和内能
1.准静态过程中的功
无摩擦准静态过程，其特点是没有摩擦力，外 界在准静态过程中对系统的作用力，可以用系统本 身的状态参量来表示。
[例] 右图活塞与汽缸无摩擦，当气体作准静态压缩 或膨胀时，外界的压强Pe必等于此时气体的压强P， 否则系统在有限压差作用 dx 下，将失去平衡，称为非 静态过程。若有摩擦力存 P S Pe 在，虽然也可使过程进行 得“无限缓慢”，但Pe≠P 。
( ) Wca 0 , Qca
Eca
( ) Eabca Eab Ebc Eca Ebc Eca 0
m CVm T1 T2 7.79 103 J M
Eca Ebc 7.79 10 3 J
23
四、绝热过程
2. 摩尔热容量
1mol 物质，温度升高或降低dT 时, 吸收或放出的 热量为dQ ，则C m dQ 称该物质的摩尔热容量. dT 单位: J/ mol · 。 K 对于m´ 质量理想气体，dQ 为过程量，则有: m ( dQ )P m C Pm dT CP m , 等压摩尔热容量 ( dQ )P M dT
6
为简化问题，只考虑无摩擦准静态过程的功。 当活塞移动微小位移dx时，外力所作的元功为：
dW Fdx Pe Sdx
在该过程中系统对外界作功:
dx
S
dW PSdx PdV
W PdV
V2 V1
P
Pe
系统体积由V1变为V2，系统对外界作的总功为：
dV 0 , W 0 , 系统对外作正功；
2
⑵ 非静态过程
准静态过程名词解释
准静态过程名词解释准静态过程是指一种稳态下的活动或物理量，但它们并不完全静止，而是表现出细小的波动存在着某些变化。
在工程学上，准静态过程是指压力、流量、温度、位置和速度等连续变量中具有一定范围内的变化。
这项技术可用于实现对模拟系统的研究，用于模拟实际线路的物理过程。
准静态过程的涉及到的原理是利用普朗克定律，即它可以通过控制变量的变化，使系统处于稳定状态，而无需进行恒定的动力调节。
也就是说，只要控制变量变化得当，就可以使系统保持稳定，而不会发生其他变化。
它为解决一些比较复杂的控制问题提供了一种解决方案。
一般来说，准静态过程的应用是以精细控制变量以实现所需的某种状态为基础的。
它的目的是保持某个变量的变化在一个指定的范围内，而其他变量的变化保持在可忽略的水平。
实现这一目的的方式可以是模拟系统的控制，也可以是通过对变量的调节来实现对系统的控制。
准静态过程在工程学中有着广泛的应用，主要是用来模拟某种复杂的系统，以及控制系统的性能。
它可以用来模拟气体流动、液体流动、振动、热传导和电磁学等过程。
它也可以用来实现自动控制，以达到指定的效果。
例如，在飞机操纵系统中，准静态过程可以用来实现对舵角、推力和机械效应的控制，以达到预定的航迹。
准静态过程还可以用于模拟控制系统的仿真，用于研究系统的性能，评估系统实现理想目标所需的参数，以及调整参数使系统达到理想状态。
准静态过程可以帮助工程师在试验和设计工作中取得更好的效果，因此它已经成为现代工程学的核心技术。
综上所述，准静态过程是一种稳态下的活动或物理量，以及压力、流量、温度、位置、速度等连续变量的变化可以使得系统处于稳定状态。
它的应用广泛，可以用作模拟系统的研究，用于对实际系统进行控制，以及模拟控制系统的仿真，是现代工程学的核心技术。
准静态过程实验的注意事项
准静态过程实验的注意事项引言：准静态过程实验是物理学实验中常见的一种实验方法，它广泛应用于热学、力学、电学等领域。
通过精确控制实验条件和测量参数，准静态过程实验可以提供可靠的实验数据，以验证理论模型和解析方法的准确性。
然而，在进行准静态过程实验时，需要注意一些关键的实验要点，以确保实验结果的准确性和可靠性。
一、控制实验条件在准静态过程实验中，控制实验条件是确保实验结果准确性的关键。
首先，实验室环境应保持稳定，如温度、湿度等参数要在一定的范围内控制。
其次，实验装置应具备良好的隔热、隔音能力，以减少外界环境对实验的干扰。
此外，在实验开始前，需要对实验装置进行充分的预热、预冷处理，以确保实验过程达到稳定状态。
二、准确测量参数在准静态过程实验中，准确测量实验参数是实验结果可靠性的保障。
测量仪器的选择与校准至关重要。
对于温度测量，可以选择精确度高的热电偶或电子温度计。
对于压力测量，应选择精度高且量程适中的压力传感器。
此外，在使用测量仪器前，应对其进行校准，以消除系统误差。
同时，在实验过程中，应控制好测量仪器的灵敏度，避免过大或过小的测量范围，以提高测量精度。
三、稳定控制变量在进行准静态过程实验时，需要稳定控制变量的值，以便观察和比较实验结果。
控制变量的稳定性与实验结果的准确性密切相关。
例如，在热学实验中，温度是一个重要的控制变量，需要保持其稳定性。
此外，在力学实验中，松弛时间也是一个关键的控制变量，需要将其控制在合适的范围内。
为了稳定控制变量，可以采取多次重复实验的方式，并取平均值进行分析。
四、控制实验过程在准静态过程实验中，控制实验过程对结果的准确性有着重要的影响。
首先，应注意实验操纵的稳定性，严格按照实验方案进行操作，避免不必要的操作误差。
其次，实验过程中要保持实验系统的封闭性，防止外界因素的干扰，如漏气、漏热等。
此外，对于实验中的干扰因素，应适时进行补偿和修正，以确保实验结果的准确性。
在实验过程中，还要注意监测实验参数的变化情况，并记录实验数据，以便后续数据处理和分析。
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等温过程 等容过程
等压过程
循环过程
V
二 功（过程量） 宏观运动能量
热运动能量
功是能量传递和转换的量度，它引起系统热运动 状态的变化 . 准静态过程功的计算
dW Fdl pSdl
dW pdV
W V2 pdV V1
注意：作功与过程有关 .
三 热 量（过程量）
通过传热方式传递能量的量度，系统和外界之间
准静态过程 功 热量
一 准静态过程（理想化的过程）
准静态过程：从一个平衡态到另一平衡态所经 过的每一中间状态均可近似当作平衡态的过程 .
砂子 活塞 气体
p
p1 1 ( p1,V1,T1)
p2
பைடு நூலகம்
2 ( p2 ,V2 ,T2 )
o V1 V2 V
准静态过程 Quasi-static process
只有把这种理想而简单的情况搞清楚，才有助 于我们对实际问题 的探讨。下面我们主要研究平衡 态和准静态过程。
程，则： 从 T1
T2 是准静态过程 Quasi-static process
系统T1
如果系统 温度 T1 直接与 热源 T2 接触，最终达到热平衡，则 不是 准静态过程。
T1+△T T1+2△T T1+3△T
P T2
因为状态图中任何一点都表示 系统的一个平衡态，故准静态 过程可以用系统的状态图，如 P-V图（或P-T图，V-T图）中 一条曲线表示，反之亦如此。 o
存在温差而发生的能量传递 .
功与热量的异同 1）过程量：与过程有关；
T1 T2
T1 Q T2
2）等效性：改变系统热运动状态作用相同；
1卡 = 4.18 J ， 1 J = 0.24 卡
3）功与热量的物理本质不同 .
功
宏观运动
分子热运动
热量
分子热运动
分子热运动
举例1：外界对系统做功 过程无限缓慢
非平衡态到平衡态的过渡时间，
u
即弛豫时间，约 10 -3 秒 ，如果
实际压缩一次所用时间为 1 秒，
就可以说 是准静态过程。
Quasi-static process 外界压强总比系统压强大一小量 △P ， 就可以 缓慢压缩。
举例2：系统（初始温度 T1）从 外界吸热，经过下图所示过