氣體狀態的變化
物理學的一個非常有趣的分支是熱力學,特別是對空壓機的深入瞭解。在本文中,我們討論了氣體的狀態變化,接著介紹了熱力學 。
五種不同的狀態變化
氣體狀態的變化可從 p/V 圖中的一個點追蹤到另一個點。對於實際情況,變數 p、V 和 T 需要三個軸。隨著狀態的變化,我們沿著表面上的三維曲線在 p、V 和 T 空間中移動。然而,為了簡化起見,我們通常會考慮曲線在三個平面之一的投影。這通常是 p/V 平面。可考慮五種不同的狀態變化:
- 等弦過程(恆定體積)
- 等壓製程(恆定壓力)
- 等溫製程(恆溫)
- 同向異性過程(不與周圍環境交換熱量)
- 多熱帶製程(與周圍環境完全交換熱量)
什麼是等弦過程?
在密閉容器中加熱氣體是恒定體積的等弦製程之一範例。
什麼是等壓製程?
以恆定負載加熱活塞上的氣瓶中的氣體是恒定壓力下等壓製程的範例。
什麼是等溫製程?
如果氣瓶中的氣體以等溫方式壓縮,則必須逐漸去除等於施加工作量的熱量。這是不切實際的,因為這樣的緩慢製程是不可能發生的。
什麼是同向性過程?
如果氣體在完全絕緣的氣瓶中壓縮,而不與周圍環境進行任何熱交換,則存在同向性過程。如果氣體透過噴嘴膨脹得太快,而沒有時間與周圍發生熱交換,也可能發生這種情況。
什麼是多向性製程?
等溫過程涉及到與周圍環境的完全熱交換,而等溫過程涉及到任何熱交換。事實上,所有過程都發生在這些極端之間的某個地方:多向性過程。
此類製程的關係如下: