背景介绍
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绝热压缩发生在气压上升时辨剃才叠,这时气体温度也会上升。例如,给自行车打气时,可以感觉到气筒温度上升,这正是因为气体压强上升的足够快到可视为绝热过程的缘故,热量没有逃逸,因而温度上升。柴油机在压缩冲程时正是靠绝热压缩原理来给燃烧室内的混合气体点火的。 [2]
绝热过程
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绝热压缩属于绝热过程,绝热过程热力学系统始终不与外界交换热量, 即dQ =0 的过程。根据热力学第一定律,在绝热过程中,系统对外所作的功等于内能的减少量。根据热力学第二定律,在可逆的绝热过程中,系统的熵不变。用良好绝热材料隔绝的系统中进行的过程,或由于过程进行得太快,来不及与外界有显著热量交换的过程,都可近似地看作绝热过程。例如内燃机、蒸汽机汽缸中工作物质的膨胀过程, 压汽机汽缸中的压缩过程,汽轮机喷管中的膨胀过程,以及气象学中空气团的升降过程,还有声波在空气中的传播过程等,都可当作绝热过程处理。 [1]
绝热过程是一个绝热体系的变化过程,绝热体系为和外界没有热量和粒子交换,但有其他形式的能量交换的体系,属于封闭体系的一种。绝热过程有绝热压缩和绝热膨胀两种。 [1]
绝热过程分为可逆过程(熵增为零)和不可逆过程(熵增不为零)两种。可逆的绝热过程是等熵过程。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。由于在热力学中,温度与熵是一组共轭变量,等温过程和等熵过程也可以视为“共轭”的一对过程。 [1]
理论解释
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其它压缩过程
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压缩机、鼓风机等是化工生产中常用的压气机,它是借助于机械能或电能,来实现气体由低压到高压的状态变化。各类压气机的结构和工作原理虽然不同,但从热力学观点来看,气体状态变化过程并没有本质的不同,都是消耗外功,使气体压缩升压的过程,在正常工况下都可以视为稳定流动过程。 [1]
气体的压缩,一般有等温、绝热、多变三种过程,又分单级和多级压缩。对于稳定流动体系,压缩过程的理论轴功可用稳定流动系统的热力学第一定律来描述。 [1]