[科普中国]-准平衡过程

定义

系统由一个状态到达另一个状态的变化过程称为热力过程，简称过程。状态改变意味着系统原平衡态被破坏。实际热工设备中进行的过程，都是由于系统内部各处温度、压力或密度的不平衡而引起的，所以过程所经历的中间状态是不平衡的。1

如果在热力过程中系统所经历的每一个状态都无限地接近平衡态，这种过程称为准平衡过程，又称为准静态过程，在状态参数坐标图上可以用连续的实线表示。而非平衡过程由于它所经历的不平衡状态没有确定的状态参数，因而不能表示在状态参数坐标图上。1

图像表示如果用坐标轴代表某两个状态参量，则体系的任意平衡态可以用图上的一个点来描写，非平衡态却不能如此描写，因为非平衡态至少有一个参量是不存在确定值的。2

准平衡过程可以在PV图上用实线描述，非平衡过程则用虚线代表，它不能用PV图描述。在准平衡过程中，体系的状态参量不仅有明确的数值，而且与外界的相应参数（如压强）数值相同。2

准平衡过程中的功计算准平衡过程中的功的典例。设有一气缸，活塞的截面积为S。随着气体膨胀，活塞移动了dl后，气体所做的元功为： ，式中dV为气体容积的改变。设气体从状态Ⅰ变化到状态Ⅱ，在图中以实线Ⅰ和Ⅱ表示；功dA可以用画有阴影的小面积来表示。从状态Ⅰ变化到状态Ⅱ，气体总功基本等于上述小面积的总和，即曲线下的面积：

。

当气体膨胀，系统对外界做功时，A>0。当气体被压缩，外界对系统做功时，A