熱力學中的等熵過程(英語:Isentropic process or Isoentropic process)指的是過程中沒有發生熵變,熵值保持恆定的過程。[1][2]可逆絕熱過程就是一種等熵過程。等熵過程在溫度-熵圖(T-S圖)中是平行於溫度軸的線段。

原理

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熱力學第二定律的普遍表達式為

 [3]

此處的 指的是在一個微元過程中,系統吸收或放出的熱量, 代表系統的溫度,  代表該微元過程中,系統熵值的改變,等熵過程中 ,可得到

 
  • 當過程可逆時,上式取等號
 ,說明體系和環境沒有熱量交換。證明對於可逆過程,等熵過程一定是絕熱過程,反之亦然。
  • 當過程不可逆時,上式取小於號
 ,說明不可逆的等熵過程不可能是絕熱過程,系統必須放熱以保持熵值恆定。

等熵流

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實際生活中是無法達到完全的絕熱的,但當一段流體在流動過程中沒有熱量輸入,而摩擦耗散引起的熱量損失可以不計時,就會被稱為等熵流。

參見

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參考文獻

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  1. ^ Van Wylen, G.J. and Sonntag, R.E., Fundamentals of Classical Thermodynamics, Section 7.4
  2. ^ Massey, B.S. (1970), Mechanics of Fluids, Section 12.2 (2nd edition) Van Nostrand Reinhold Company, London. Library of Congress Catalog Card Number: 67-25005
  3. ^ 傅獻彩《物理化學》第五版,高等教育出版社,2006,144頁