рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Обратимые и необратимые процессы

Обратимые и необратимые процессы - Конспект Лекций, раздел Философия, Основные понятия термодинамики. Предмет термодинамики. Основные параметры состояния термодинамической системы Определение Обратимых И Необратимых Процессов Связано С Понятиями Равновесных...

Определение обратимых и необратимых процессов связано с понятиями равновесных и неравновесных процессов. Так как равновесные процессы – это идеальные процессы, реально в природе не существующие, для характеристики реальных процессов вводят понятие процессов квазиравновесныхили квазистатических.

Квазистатическим называют процесс с малым отклонением от равновесного состояния. Это бесконечно медленный процесс, состоящий из ряда последовательных почти равновесных состояний. Равновесные процессы являются предельным случаем квазистатических. Равновесные процессы имеют два важных свойства.

1. Равновесные процессы можно изображать графически в виде монотонной кривой. Это объясняется тем, что равновесные процессы описываются уравнением состояния, т. е. имеют функциональную зависимость между параметрами p, V, T, а всякую функциональную зависимость можно изобразить графически. Пример такой зависимости, представленной в виде графика на p – V диаграмме (p V = const) представлен на рис. 3.

2.Равновесные процессы обладают свойством обратимости. Обратимыми называются процессы, которые могут проходить как в прямом, так и в обратном направлении,

причем в последнем случае система проходит через те же состояния, что и при прямом процессе. При этом ни в окружающей среде, ни в самой системе ничего не изменяется.

           
 
 
   
 
   
Рис. 4. Схема опыта, иллюстрирующего равновесный процесс в газе

 

 


Рассмотрим иллюстрацию равновесного процесса с помощью опыта, схема которого представлена на рис.4. Поршень Мможет перемещаться в цилиндре без трения. Давление газа под поршнем р. На столике Lнаходится большое количество очень маленьких грузиков, которые можно снимать, уменьшая давление на поршень, либо добавлять, увеличивая давление. При снятии грузиков внешнее давление на газ уменьшается, и газ начинает расширяться, стремясь выровнять давление под поршнем с внешним давлением. При этом поршень будет подниматься. Если считать массы грузиков бесконечно малыми, можно считать подъем поршня бесконечно медленным и изотермическим, а давление одинаковым во всем объеме газа и равным внешнему давлению на поршень. Это будет процесс равновесного расширения газа, который иллюстрируется изотермой на рис. 3. Если теперь проводить процесс в обратном направлении, то есть добавлять на столик грузики бесконечно малой массы, то система будет проходить через те же состояния, что и в прямом процессе, при этом никаких изменений ни в самой системе, ни в окружающей среде не возникает.

Рассмотрим теперь процесс изменения состояния газа при изменении грузиков конечной массы. Пусть начальное состояние 1 (рис. 3) с более высоким давлением р1 уравновешивается определенным количеством грузиков на поршне. Если убрать один грузик, давление мгновенно упадет на величину ∆р. Газ при этом будет расширяться, совершая работу, равную площади прямоугольника со сторонами р и ∆V. Если убрать еще один грузик, то давление опять упадет на величину ∆р и опять произойдет расширение газа с совершением работы и т. д. В итоге система перейдет в состояние 2 и результирующая работа будет равна сумме площадей прямоугольников, то есть меньше площади под изотермой. Если же изменения давления сделать бесконечно малыми, то ломаная кривая сольется с изотермой и работа будет максимальной. Следовательно, работа, совершаемая газом в равновесном процессе расширения, максимальна.В обратном процессе сжатия газа при ступенчатом изменении давления работа всегда будет больше, чем в равновесном процессе при бесконечно малом изменении давления. Таким образом, в равновесном процессе работа расширения газа максимальна, а работа сжатия минимальна.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Основные понятия термодинамики. Предмет термодинамики. Основные параметры состояния термодинамической системы

На сайте allrefs.net читайте: Конспект лекций Дисциплина по учебному плану направления подготовки: 260901 Технология швейных изделий. Омск СОДЕРЖАНИЕ...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Обратимые и необратимые процессы

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Историческая справка
Термодинамика как наука начала развиваться, начиная с XVIII века после появления первых паровых машин. В 1824 г. французский инженер Сади Карно опубликовал первую работу по теории тепловых

Энергия термодинамической системы
Полная энергия системы складывается из ее внутренней и внешней энергии, которая является механической энергией. E = U + Eмех. Механическая энер

Уравнения состояния
Функциональная зависимость между параметрами состояния термодинамической системы – давлением p, объемом V и температурой T – называется уравнением состояния. Эту за

Уравнение состояния идеального газа
Идеальным называется газ, который состоит из молекул, обладающих пренебрежимо малыми размерами, силами взаимодействия между которыми можно пренебречь. Уравнение

Законы термодинамики
Первый закон (первое начало) термодинамики.Это закон сохранения энергии применительно к термодинамическим процессам. Формулируется он следующим образом: Количество тепл

Условие полного дифференциала
Из математического анализа известно, что дифференциал функции многих переменных F(x1, x2, x3, …) выражается в виде:

Условия существования и свойства равновесных процессов.
1. Бесконечно малая разность действующих и противодействующих сил. 2. Совершение в прямом процессе максимальной работы. 3. Бесконечно медленное течение процесса, связанное с беско

Удельная теплоемкость газов
Экспериментально установлено, что количество теплоты, необходимое для нагревания тела, пропорционально массе тела и разности конечной и начальной температур. Q ~ m (T2 – T1

Связь между теплоемкостями при постоянном давлении и постоянном объеме.
Возьмем внутреннюю энергию как функцию объема и температуры: U = f (V, T) Запишем полный дифференциал этой функции

Из первого закона термодинамики
δQ = δL = p dV Адиабатный процесс –это процесс без теплообмена с окружающей средой. (δQ = 0) Из первого закона термодинамики: δQ = m

Второй закон термодинамики
Первый закон термодинамики позволяет решать многие термодинамические задачи. Однако он не рассматривает вопроса о направлении происходящих процессов. С точки зрения первого закона возможны любые пр

Вычисление энтропии. Парадокс Гиббса.
Запишем из выражения (48) выражение для дифференциала энтропии: (48) Из уравнения состояния ид

Второй закон термодинамики для нестатических процессов
Существование у равновесной системы однозначной функции состояния – энтропии выражает второй закон термодинамики для квазистатических процессов. Сформулируем этот закон применительно к нестатически

Третий закон термодинамики
При нагревании тел и при смене агрегатных состояний твердое → жидкое → газообразное энтропия возрастает. Следовательно, минимальной энтропией будет обладать тело в твердом состоянии при

Характеристики водяного пара
Водяной пар используют в качестве рабочего тела в различных процессах, например, для вращения паровой турбины. Обычно пар получают в процессе кипения жидкости. Если подводить теплоту к жид

Тепловые циклы
Для непрерывного получения в тепловых машинах полезной работы необходимо иметь периодические стадии расширения рабочего тела. Это возможно только, если в процессе работы тепловой машины рабочее тел

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги