绝热压缩

与外界没有热量交换的压缩过程

绝热压缩是与外界没有热量交换的压缩过程。但外界对气体做功，压缩气体，因此，并不同于孤立系统。根据能量守恒的原理，理想气体在绝热压缩时温度升高，在绝热膨胀时温度降低。

背景介绍

气体在和外界没有热交换的情况下进行的压缩过程叫绝热压缩。在热力学中，可逆绝热压缩是等熵过程。这时对体系进行压缩所作的功等于体系内能的增加。

绝热压缩一般指流体在稳流状态下，在其位能和动能可忽略的情况下，经历绝热节流，通过压缩导致增大压力，此压缩为绝热压缩。根据热力学第一定律，经常用于升高流体的温度，起到加热的效应。

绝热压缩发生在气压上升时，这时气体温度也会上升。例如，给自行车打气时，可以感觉到气筒温度上升，这正是因为气体压强上升的足够快到可视为绝热过程的缘故，热量没有逃逸，因而温度上升。柴油机在压缩冲程时正是靠绝热压缩原理来给燃烧室内的混合气体点火的。

绝热过程

绝热压缩属于绝热过程，绝热过程热力学系统始终不与外界交换热量，即dQ =0 的过程。根据热力学第一定律，在绝热过程中，系统对外所作的功等于内能的减少量。根据热力学第二定律，在可逆的绝热过程中，系统的熵不变。用良好绝热材料隔绝的系统中进行的过程，或由于过程进行得太快，来不及与外界有显著热量交换的过程，都可近似地看作绝热过程。例如内燃机、蒸汽机汽缸中工作物质的膨胀过程，压汽机汽缸中的压缩过程，汽轮机喷管中的膨胀过程，以及气象学中空气团的升降过程，还有声波在空气中的传播过程等，都可当作绝热过程处理。

绝热过程是一个绝热体系的变化过程，绝热体系为和外界没有热量和粒子交换，但有其他形式的能量交换的体系，属于封闭体系的一种。绝热过程有绝热压缩和绝热膨胀两种。

绝热过程分为可逆过程（熵增为零）和不可逆过程（熵增不为零）两种。可逆的绝热过程是等熵过程。等熵过程的对立面是等温过程，在等温过程中，最大限度的热量被转移到了外界，使得系统温度恒定如常。由于在热力学中，温度与熵是一组共轭变量，等温过程和等熵过程也可以视为“共轭”的一对过程。

理论解释

根据热力学第一定律，在绝热压缩过程中有W+Q=△U（内能增量）。由于是绝热压缩，有Q=0，W>0，△U>0，因此，在绝热压缩过程中，物质的内能增加，温度升高。

简单地说，从能量角度考虑，绝热容器与外界没有热传递，压缩体积是对气体做功，故气体能量增加也就是内能增加，那么温度必然升高。

其它压缩过程

压缩机、鼓风机等是化工生产中常用的压气机，它是借助于机械能或电能，来实现气体由低压到高压的状态变化。各类压气机的结构和工作原理虽然不同，但从热力学观点来看，气体状态变化过程并没有本质的不同，都是消耗外功，使气体压缩升压的过程，在正常工况下都可以视为稳定流动过程。

气体的压缩，一般有等温、绝热、多变三种过程，又分单级和多级压缩。对于稳定流动体系，压缩过程的理论轴功可用稳定流动系统的热力学第一定律来描述。

气体压缩以等温压缩最有利，因此，应设法使压气机内气体压缩过程的指数n减小。采用水套冷却是改进压缩过程的有效方法，但在转速高，气缸尺寸大的情况下，其作用也较小。同时，为避免单级压缩因压缩比太高而影响容积效率，常采用多级压缩、级间冷却的方法。分级压缩，级间冷却式压气机的基本原理是将气体先压缩到某一中间压力，然后通过一个中间冷却器，使其等压冷却至压缩前的温度，然后再进入下一级气缸继续被压缩、冷却，如此进行多次压缩和冷却，使气体压力逐渐增大，而温度不至于升得过高。这样，整个压缩过程趋近于等温压缩过程。

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