1、气气体体一一次次膨膨胀胀功功25 可逆过程与不可逆过程可逆过程与不可逆过程一、功与过程一、功与过程以等温膨胀过程为例：以等温膨胀过程为例：第第一一次次第第三三次次第第二二次次气体分三次膨胀气体分三次膨胀231气体三次膨胀功气体三次膨胀功pp一粒一粒一粒一粒取走沙子取走沙子气体进行无数次膨胀气体进行无数次膨胀气体进行无数次膨胀功气体进行无数次膨胀功气体所作气体所作最大功值最大功值怎样计算最大功的值？怎样计算最大功的值？设气缸内部压力设气缸内部压力p内内 ，外压力，外压力p外外，开始时，开始时或或取一粒沙子取一粒沙子dp 改变引起改变引起dV改变改变对理想气体对理想气体一粒一粒取走沙粒，由一粒一粒
2、取走沙粒，由p1 1p2 2，体积由体积由V1 1V2 2对于等温压缩过程：对于等温压缩过程：一一次次压压缩缩功功S1二二次次压压缩缩功功Vp无无数数次次压压缩缩功功环境所作环境所作最小功值最小功值（2 2）等温压缩过程，外界对体系多次压缩比一次压缩）等温压缩过程，外界对体系多次压缩比一次压缩作功少，经过无数次压缩过程，外界做功最小。作功少，经过无数次压缩过程，外界做功最小。结结 论论（1 1）始、终态一定，等温膨胀过程，体系多次膨）始、终态一定，等温膨胀过程，体系多次膨胀比一次膨胀作功多，经过无数次膨胀过程，体系胀比一次膨胀作功多，经过无数次膨胀过程，体系对环境做最大功。对环境做最大功。二、
3、可逆过程二、可逆过程 可逆过程定义：可逆过程定义：体系由状态体系由状态1变化到状态变化到状态2，再循，再循原过程返回，若能使体系和环境都完全复原，则该过原过程返回，若能使体系和环境都完全复原，则该过程为可逆过程。程为可逆过程。如果不能使体系和环境都完全复原，则原过程称如果不能使体系和环境都完全复原，则原过程称为为不可逆过程不可逆过程。以理想气体等温膨胀过程为例：以理想气体等温膨胀过程为例：可逆过程可逆过程一次膨胀功一次膨胀功S1一次压缩功一次压缩功S2不可逆过程不可逆过程（1）状态变化时推动力与阻力相差无限小，体系与环境）状态变化时推动力与阻力相差无限小，体系与环境 始终无限接近于平衡态；始终
4、无限接近于平衡态；（3）体系变化一个循环后，体系和环境均恢复原态，变）体系变化一个循环后，体系和环境均恢复原态，变 化过程中无任何耗散效应；化过程中无任何耗散效应；（4）等温可逆过程中，体系对环境作最大功，环境对体）等温可逆过程中，体系对环境作最大功，环境对体 系作最小功。系作最小功。（2）过程中的任何一个中间态都可以从正、逆两个方向）过程中的任何一个中间态都可以从正、逆两个方向 到达；到达；可逆过程特点：可逆过程特点：可逆过程体积功：可逆过程体积功：理想气体恒温可逆过程体积功：理想气体恒温可逆过程体积功：通常饱和蒸气压下的气化、凝结、升华通常饱和蒸气压下的气化、凝结、升华 、凝华；凝、凝华；
5、凝固点下的凝固、熔化；固点下的凝固、熔化；E=EedE下放电、充电；分解压力下放电、充电；分解压力下的热分解等过程都可以看作可逆过程。下的热分解等过程都可以看作可逆过程。可逆过程有关说明：可逆过程有关说明：可逆过程意义：可逆过程意义：是一种理想过程，科学的抽象，客观世是一种理想过程，科学的抽象，客观世界中并不真正存在可逆过程，实际过程只能无限趋近之。界中并不真正存在可逆过程，实际过程只能无限趋近之。可逆过程重要性：可逆过程重要性：可逆过程与平衡态相关，许多热力学变可逆过程与平衡态相关，许多热力学变 量只有通过可逆过程求得。量只有通过可逆过程求得。可逆化学反应不一定是可逆过程可逆化学反应不一定是可逆过程 从消耗、获得能量的角度看：可逆过程是效率最高的从消耗、获得能量的角度看：可逆过程是效率最高的过程，通过比较可知实际过程提高效率的可能性。过程，通过比较可知实际过程提高效率的可能性。
