·非静态过程一般过程的发生，是指系统由一个平衡状态到平衡受到破坏，再达到一个新的平衡态。从平衡态破坏到新平衡态建立所需的时间称为弛豫时间，用T表示。实际发生的过程往往进行的较快（如前例），在新的平衡态达到之前系统又继续了下一步变化。这意味着系统在过程中经历了一系列非平衡态，这种过程为非静态过程。作为中间态的非平衡态通常不能用状态参量来描述在热力学中经常讨论的理想气体自由膨胀过“自由”指气体不受阻力的程是一个非静态过程如图冲向左边
6 • 非静态过程 一般过程的发生，是指系统由一个平衡状态到 平衡受到破坏，再达到一个新的平衡态。从平衡态 破坏到新平衡态建立所需的时间称为弛豫时间，用 τ表示。实际发生的过程往往进行的较快（如前 例），在新的平衡态达到之前系统又继续了下一步 变化。这意味着系统在过程中经历了一系列非平衡 态，这种过程为非静态过程。作为中间态的非平衡 态通常不能用状态参量来描述。 在热力学中经常讨论的理想气体自由膨胀过 程是一个非静态过程。“自由”指气体不受阻力的 冲向左边。如图：
气体自由膨胀过程初态真空个未态膨胀
7 气体自由膨胀过程 初态 真空 末 态 膨胀
准静态过程一个过程，如果任意时刻的中间态都无限接近于一个平衡态，则此过程为准静态过程显然，这种过程只有在进行的“无限缓慢”的条件下才可能实现。对于实际过程则要求系统状态发生变化的特征时间远远大于豫时间T才可近似看作准静态过程PI (U)P准静态过程可用P一V图上的一条曲线表示，称之II (U2)P为过程曲线。准静态过程是一种理想的极限，作为基础，我们首先讨论它
8 ⚫准静态过程 一个过程，如果任意时刻的中间态都无限 接近于一个平衡态，则此过程为准静态过程。 显然，这种过程只有在进行的 “ 无限缓慢 ” 的 条件下才可能实现。对于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。 准静态过程可用P—V图 上的一条曲线表示，称之 为过程曲线。准静态过程 是一种理想的极限，作为 基础，我们首先讨论它。 O P V V 1 V2 P2 Ⅰ (U1 ) II (U2 ) P1
1.2 功、内能热量、P热力学系统状态变化如何实现？m水无摩擦准静态过程其特点是没有摩擦力mgh中旋转外界在准静态过程中对搅拌器系统的作用力，可以用系统本身的状态参量来表示P=P绝热功
9 1.2 功、热量、内能 热力学系统状态变化如何实现？ m W h 水 旋转 搅 拌 器 ⚫ 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 P Pe P=Pe 绝热功
体积变化做功F=PSddA=Fdl=PSdl=PdvdA>0,是系统对外做功;dA<0,是外界对系统做功可见，做功可引起系统状态变化.做功是系统与外界交换能量的过程，而且是通过宏观的规则运动实现的.我们把机械功、电磁功等统称为宏观功
10 F=PS dl dA=Fdl=PSdl=P dV 体积变化做功 dA>0,是系统对外做功; dA<0,是外界对系统做功 可见,做功可引起系统状态变化.做功是系统与外界交 换能量的过程,而且是通过宏观的规则运动实现的. 我 们把机械功、电磁功等统称为宏观功