气体状态的变化

基本理论压缩空气百科热力学物理学

热力学是一个非常有趣的物理学分支学科，尤其有助于我们深入地了解空气压缩机。在本文中，我们将介绍气体状态的变化，之后还会简要地介绍热力学知识。

状态的五种不同变化

在 p/V 图中，我们看到的气体状态变化是沿着曲线从一个点变化到另一个点。在实际情况中，需要三个坐标轴来表示变量 p、V 和 T。当状态发生改变时，会在 p、V 和 T 空间中沿着一个表面上的三维曲线移动。为了简化表达，我们通常会考虑将曲线投影到三个平面中的一个平面上。这个平面通常为 p/V 平面。可以考虑五种不同的状态变化：

等容过程（容积不变）
等压过程（压力不变）
等温过程（温度不变）
等熵过程（不与周围环境进行热交换）
多变过程（与周围环境进行充分的热交换）

什么是等容过程？

对密闭容器中的气体进行加热就是容积不变的等容过程的一个例子。

什么是等压过程？

对气缸内的气体进行加热，并在活塞上施加恒定的力，就是压力不变的等压过程的一个例子。

什么是等温过程？

等温过程公式，逐渐移除热量和施加的力，温度不变

如果气缸中的气体在等温条件下被压缩，则必须逐渐移除与所施加的功相等数量的热量。这个过程发生的速度非常慢，不具实际可行性。

什么是等熵过程？

等熵过程公式，无热交换，气体被压缩或膨胀

当气体在不与外界发生任何热交换的绝热气缸中被压缩，就会发生等熵过程。当流经喷嘴的气体快速膨胀，使得气体没有时间与外界发生热交换时，也会发生等熵过程。

什么是多变过程？

等温过程涉及与外界发生充分的热交换，而等熵过程则涉及与外界不发生任何热交换。在现实中，事实上所有的过程都介于这两种极端过程之间，也就是多变过程。此过程的关系式为：

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