![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Равновесность и обратимость процессов
Термодинамическая система будет находиться в равновесном состоянии, если во всех точках системы будет одинаковая температура и одинаковое давление. Всякая изолированная система с течением времени приходит в равновесное состояние, которое остается неизменным до тех пор, пока система не будет выведена из него внешним воздействием. Изменение состояния термодинамической системы при взаимодействии ее с окружающей средой происходит в результате термодинамического процесса. Процесс, в ходе которого в системе в каждый момент времени устанавливается равновесное состояние, является равновесным. Отсюда ясно, что равновесный процесс может быть только бесконечно медленным. Однако такой процесс нельзя не только осуществить, но и дать ему непротиворечивое объяснение. Действительно, равновесный процесс должен состоять из ряда чередующихся во времени состояний равновесия, однако переход из одного состояния в другое возможен лишь в результате нарушения этого равновесия. Таким образом, трудность усвоения понятия равновесности связана с высокой степенью его абстракции. Тем не менее, техническая термодинамика изучает только равновесные состояния и равновесные процессы, так как отсутствие равновесия внутри термодинамической системы приводит к зависимости параметров состояния от времени. Поэтому анализ неравновесных состояний и процессов значительно усложняется. Итак, равновесный процесс можно представить как непрерывный рад бесконечно близких состояний и можно изобразить линиями на термодинамических диаграммах, например, pv и Ts. Бесконечно медленное протекание процесса в случае взаимодействия термодинамической системы с окружающей средой возможно, если температура и давление в системе отличаются на бесконечно малые величины от температуры и давления окружающей среды. В связи с этим, равновесным можно назвать такой процесс, который протекает при бесконечно малой разности температур и давлений между рабочим телом и окружающей средой. Все реальные термодинамические процессы протекают при конечной разности давлений и температур рабочего тела и окружающей среды. Следовательно, реальные процессы всегда неравновесны. С понятием равновесности процессов связано понятие их обратимости. Допустим, что в некоторой изолированной системе протекает процесс 1-2 (из состояния 1 система переходит в состояние 2). Тогда для обратного перехода системы из состояния 2 в состояние 1 имеем два случая: 1) обратный процесс, возможен и протекает, без каких бы то ни было изменений в окружающей среде. В этом случае процесс 1-2 принято считать обратимым; 2) обратный процесс, протекающий без изменений в окружающей среде, невозможен. В данном случае процесс 1-2 будет необратимым.
|