可逆绝热过程
大气科学术语
绝热可逆过程就是体系没有热量的散失,且该反应是可逆的过程。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。
过程简介
含义
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。
绝热条件下,,就是一个绝热可逆过程。
分类
可逆的绝热过程分为可逆干绝热过程和可逆湿绝热过程
过程分类
可逆干绝热过程
对于定质量的气块,它的状态是由气压(p)、温度(T)、和任意一个湿度参数(如比湿q)共同决定,而气块在垂直升降运动过程中其状态不断发生变化,因此必须获得气块状态变量随高度变化规律
在垂直升降运动过程中,气块中所含的水汽始终未达到饱和,没有发生相变的绝热过程,称为干绝热过程。这里的干表示未饱和气块在绝热过程中没有发生水相的变化,并非指不含有水汽。由于满足垂直运动的三个基本假设,即绝热条件、准静态条件、静力平衡条件,因此他又是可逆过程,常称为可逆干绝热过程。
可逆湿绝热过程
含义
气块上升时到等熵凝结高度以上,水汽开始凝结并释放出潜热,如果饱和气块继续上升且凝结物全部保留在气块内,并与外界无热量交换;当气块下沉增温湿,这些凝结物又蒸发,使气块始终维持饱和状态,所耗的潜热与原来释放的潜热相等,沿逆过程后仍能回到原来的状态,这样的过程称为可逆湿绝热过程,又称为湿绝热过程,这里的“湿”表示在饱和的绝热气块内发生水相变化。
可逆湿绝热过程是一个等熵过程,虽然在可逆式绝热过程中发生了相变,但水汽和凝结出来的液态水总质量(mv+mt)不变,干空气质量md也不变。
可逆湿绝热方程
可逆湿绝热过程是一个等熵过程,因此可以利用熵函数来推导湿绝热方程。由于可逆过程熵不变,即dS=0,即可得到可逆湿绝热方程
参考资料
最新修订时间:2024-06-19 21:09
目录
概述
过程简介
过程分类
参考资料