6-2 准静态过程 功 热量
热力学过程
当系统的状态随时间变化时，我们就说系统在
经历一个热力学过程，简称过程。过程发生时，系
统往往由一个平衡状态受到破坏，再达到一个新的
平衡态。从平衡态破坏到新平衡态建立所需的时间
称为弛豫时间，用 τ表示。实际发生的过程往往进行
的较快，在新的平衡态达到之前系统又继续了下一
步变化。这意味着系统在过程中经历了一系列非平
衡态，这种过程为非静态过程。作为中间态的非平
衡态通常不能用状态参量来描述。
一 准静态过程 （理想化的过程）
一个过程，如果任意时刻的中间态都无限接近
于一个平衡态，则此过程为准静态过程。显然，这
种过程只有在进行的“无限缓慢”的条件下才可能
实现。对于实际过程则要求系统状态发生变化的特
征时间远远大于弛豫时间 τ 才可近似看作准静态
过程。
显然作为准静态过程中间状态的平衡态，具有
确定的状态参量值，对于简单系统可用 P— V图上的一
点来表示这个平衡态。系统的准静态变化过程可用
P— V图上的一条曲线表示，称之为过程曲线。准静态
过程是一种理想的极限，但作为热力学的基础，我们
要首先着重讨论它。
气体
活塞
砂子 ),,(
111 TVp
),,( 222 TVp
1V 2V
1p
2p
p
Vo
1
2
无摩擦准静态过程，其特点是没有摩擦力，外
界在准静态过程中对系统的作用力，可以用系统本
身的状态参量来表示。
二 功 （过程量） 宏观运动能量 热运动能量
功是能量传递和转换的量度，它引起系统热运动
状态的变化,
准静态过程功的计算（无
摩擦）
lpSlFW ddd ??
VpW dd ?
?? 2
1
d
V
V
VpW
由积分意义可知，用 求
出功的大小等于 P— V 图上过程曲线 P=P(V)下的
面积。 比较过程曲线下的面积可知,功的数值
不仅与初态和末态有关，而且还依赖于所经历
的中间状态，功与过程的路径有关。
?? 21 dVV VpW
三 热 量 （ 过程量 ）
通过传热方式传递能量的量度，系统和外界之间
存在温差而发生的能量传递,
1T
2T
21 TT ?
Q功与热量的异同
1）过程量：与过程有关；
2）等效性：改变系统热运动状态作用相同；
1卡 = 4.18 J, 1 J = 0.24 卡
3）功与热量的物理本质不同,
宏观运动 分子热运动 功
分子热运动 分子热运动 热量
热力学过程
当系统的状态随时间变化时，我们就说系统在
经历一个热力学过程，简称过程。过程发生时，系
统往往由一个平衡状态受到破坏，再达到一个新的
平衡态。从平衡态破坏到新平衡态建立所需的时间
称为弛豫时间，用 τ表示。实际发生的过程往往进行
的较快，在新的平衡态达到之前系统又继续了下一
步变化。这意味着系统在过程中经历了一系列非平
衡态，这种过程为非静态过程。作为中间态的非平
衡态通常不能用状态参量来描述。
一 准静态过程 （理想化的过程）
一个过程，如果任意时刻的中间态都无限接近
于一个平衡态，则此过程为准静态过程。显然，这
种过程只有在进行的“无限缓慢”的条件下才可能
实现。对于实际过程则要求系统状态发生变化的特
征时间远远大于弛豫时间 τ 才可近似看作准静态
过程。
显然作为准静态过程中间状态的平衡态，具有
确定的状态参量值，对于简单系统可用 P— V图上的一
点来表示这个平衡态。系统的准静态变化过程可用
P— V图上的一条曲线表示，称之为过程曲线。准静态
过程是一种理想的极限，但作为热力学的基础，我们
要首先着重讨论它。
气体
活塞
砂子 ),,(
111 TVp
),,( 222 TVp
1V 2V
1p
2p
p
Vo
1
2
无摩擦准静态过程，其特点是没有摩擦力，外
界在准静态过程中对系统的作用力，可以用系统本
身的状态参量来表示。
二 功 （过程量） 宏观运动能量 热运动能量
功是能量传递和转换的量度，它引起系统热运动
状态的变化,
准静态过程功的计算（无
摩擦）
lpSlFW ddd ??
VpW dd ?
?? 2
1
d
V
V
VpW
由积分意义可知，用 求
出功的大小等于 P— V 图上过程曲线 P=P(V)下的
面积。 比较过程曲线下的面积可知,功的数值
不仅与初态和末态有关，而且还依赖于所经历
的中间状态，功与过程的路径有关。
?? 21 dVV VpW
三 热 量 （ 过程量 ）
通过传热方式传递能量的量度，系统和外界之间
存在温差而发生的能量传递,
1T
2T
21 TT ?
Q功与热量的异同
1）过程量：与过程有关；
2）等效性：改变系统热运动状态作用相同；
1卡 = 4.18 J, 1 J = 0.24 卡
3）功与热量的物理本质不同,
宏观运动 分子热运动 功
分子热运动 分子热运动 热量
