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當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)存在某種能量變化時，系統(tǒng)經(jīng)歷熱力學(xué)過程，通常與壓力，體積，內(nèi)部能量，溫度或任何形式的傳熱的變化相關(guān)。

主要類型的熱力學(xué)過程

有幾種特定類型的熱力學(xué)過程經(jīng)常發(fā)生（并且在實際情況下），它們通常在熱力學(xué)研究中被處理。每個人都有一個獨特的特征來識別它，這對于分析與過程相關(guān)的能源和工作變化很有用。

絕熱過程-一個沒有傳熱進(jìn)出系統(tǒng)的過程。
等熱過程-體積沒有變化的過程，在這種情況下系統(tǒng)不起作用。
等壓過程-一個沒有壓力變化的過程。
等溫過程-一個沒有溫度變化的過程。

可以在單個進(jìn)程中有多個進(jìn)程。最明顯的例子是體積和壓力變化，導(dǎo)致溫度或傳熱沒有變化-這樣的過程將是絕熱和等溫的。

熱力學(xué)第一定律

在數(shù)學(xué)術(shù)語中，熱力學(xué)的第一定律可以寫成：

Δ-U=Q-W或Q=Δ-U+W
其中

delta-U=系統(tǒng)'內(nèi)部能量變化
Q=傳熱進(jìn)出系統(tǒng)。
W=由系統(tǒng)完成或在系統(tǒng)上完成的工作。

當(dāng)分析上述特殊熱力學(xué)過程之一時，我們經(jīng)常（盡管并非總是）找到一個非常幸運的結(jié)果-其中一個量減少到零！

例如，在絕熱過程中沒有傳熱，所以75 Q 76 0，導(dǎo)致v內(nèi)部能量與工作之間非常直接的關(guān)系：delta-Q=-W。有關(guān)其獨特屬性的更多具體詳細(xì)信息，請參閱這些過程的各個定義。

可逆過程

大多數(shù)熱力學(xué)過程從一個方向自然地進(jìn)行到另一個方向昆蟲。換句話說，他們有一個**的方向。

熱量從較熱的物體流向較冷的物體。氣體膨脹以填充房間，但不會自發(fā)收縮以填充較小的空間。機(jī)械能可以完全轉(zhuǎn)化為熱量，但實際上不可能將熱量完全轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

但是，有些系統(tǒng)確實經(jīng)歷了可逆過程。通常，當(dāng)系統(tǒng)始終接近熱平衡時，無論是在系統(tǒng)內(nèi)部還是在任何周圍環(huán)境中，都會發(fā)生這種情況。在這種情況下，系統(tǒng)條件的無窮小變化可能導(dǎo)致過程走另一條路。因此，可逆過程也稱為平衡過程。

實施例1:兩種金屬（A&經(jīng)濟(jì)學(xué);B）處于熱接觸和熱平衡狀態(tài)。金屬A被加熱到無窮小的量，使得熱量從它流向金屬B.這個過程可以通過冷卻無窮小的量來逆轉(zhuǎn)，此時熱量將開始從B流向A，直到它們再次處于熱平衡狀態(tài)。

實施例2:氣體在可逆過程中緩慢且絕熱地膨脹。通過將壓力增加無限小量，相同的貓撲兩性健康性知識網(wǎng)氣體可以緩慢且絕熱地壓縮回初始狀態(tài)。

應(yīng)該指出的是，這些都是一些理想化的例子。出于實際目的，一旦引入這些變化之一，處于熱平衡狀態(tài)的系統(tǒng)就會停止處于熱平衡狀態(tài)。。。因此，這個過程實際上并不是完全可逆的。這是一個n這種情況如何發(fā)生的理想模型，盡管通過仔細(xì)控制實驗條件，可以進(jìn)行非常接近完全可逆的過程。

不可逆過程和熱力學(xué)第二定律

當(dāng)然，大多數(shù)過程是不可逆過程（或非平衡過程）。使用制動器的摩擦對您的汽車起作用是一個不可逆轉(zhuǎn)的過程。讓氣球釋放空氣進(jìn)入房間是一個不可逆轉(zhuǎn)的過程。將一塊冰放在熱水泥走道上是一個不可逆轉(zhuǎn)的過程。

總體而言，這些不可逆過程是熱力學(xué)第二定律的結(jié)果，熱力學(xué)第二定律通常根據(jù)系統(tǒng)的熵或無序來定義。

有幾種方法可以表達(dá)熱力學(xué)第二定律，但基本上它限制了任何傳熱的效率。根據(jù)熱力學(xué)第二定律，在這個過程中總是會損失一些熱量，這就是為什么在現(xiàn)實世界中不可能有一個完全可逆的過程。

熱能，水泵和其他設(shè)備

我們稱任何將熱量部分轉(zhuǎn)化為功能或機(jī)械能的裝置為熱發(fā)動機(jī)。熱發(fā)動機(jī)通過將熱量從一個地方傳遞到另一個地方，一路上完成一些工作來做到這一點。

使用熱力學(xué)，可以分析熱能的熱效率，這是大多數(shù)介紹性物理課程中涉及的主題。以下是一些經(jīng)常在物理課程中分析的熱能：

內(nèi)部組合發(fā)動機(jī)-諸如汽車中使用的燃料動力發(fā)動機(jī)。"奧托循環(huán)"定義了普通汽油發(fā)動機(jī)的熱力學(xué)過程。"柴油循環(huán)"指柴油動力發(fā)動機(jī)。
冰箱-反過來，冰箱從寒冷的地方（冰箱內(nèi)）取熱并將其轉(zhuǎn)移到溫暖的地方（外面）冰箱）。
熱泵-熱泵是一種熱能，類似于冰箱，用于通過冷卻外部空氣來加熱建筑物。