• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Proces nieodwracalny

    Przeczytaj także...
    Proces samorzutny w termodynamice nazywany też czasem naturalnym to proces, który można zrealizować bez konieczności wykonywania pracy nad układem.Gaz – stan skupienia materii, w którym ciało fizyczne łatwo zmienia kształt i zajmuje całą dostępną mu przestrzeń. Właściwości te wynikają z własności cząsteczek, które w fazie gazowej mają pełną swobodę ruchu. Wszystkie one cały czas przemieszczają się w przestrzeni zajmowanej przez gaz i nigdy nie zatrzymują się w jednym miejscu. Między cząsteczkami nie występują żadne oddziaływania dalekozasięgowe, a jeśli, to bardzo słabe. Jedyny sposób, w jaki cząsteczki na siebie oddziałują, to zderzenia. Oprócz tego, jeśli gaz jest zamknięty w naczyniu, to jego cząsteczki stale zderzają się ze ściankami tego naczynia, wywierając na nie określone i stałe ciśnienie.
    Produkcja entropii - w elementarnym procesie termodynamicznym, jest to różnica między przyrostem entropii układu dS, a przyrostem entropii dQ/T wynikającym z dostarczenia do układu ciepła z otoczenia:

    Proces nieodwracalny – proces termodynamiczny, powodujący wzrost sumy entropii układu i otoczenia. Nazwa sugeruje, że proces odwrotny do danego procesu nieodwracalnego jest niemożliwy. W istocie, ze względu na statystyczny charakter zjawisk termodynamicznych, proces odwrotny jest możliwy, ale jego prawdopodobieństwo jest bliskie zeru.

    Kelwin – jednostka temperatury w układzie SI równa 1/273,16 temperatury termodynamicznej punktu potrójnego wody, oznaczana K. Definicja ta odnosi się do wody o następującym składzie izotopowym: 0,00015576 mola H na jeden mol H, 0,0003799 mola O na jeden mol O i 0,0020052 mola O na jeden mol O.Entropia – termodynamiczna funkcja stanu, określająca kierunek przebiegu procesów spontanicznych (samorzutnych) w odosobnionym układzie termodynamicznym. Entropia jest miarą stopnia nieuporządkowania układu. Jest wielkością ekstensywną. Zgodnie z drugą zasadą termodynamiki, jeżeli układ termodynamiczny przechodzi od jednego stanu równowagi do drugiego, bez udziału czynników zewnętrznych (a więc spontanicznie), to jego entropia zawsze rośnie. Pojęcie entropii wprowadził niemiecki uczony Rudolf Clausius.

    W procesach nieodwracalnych, przyrost entropii układu termodynamicznego nieizolowanego jest większy, niż spowodowany tylko dopływem ciepła z otoczenia, co odpowiada wyrażeniu:

    gdzie: jest elementarną ilością ciepła wprowadzonego do układu (różniczka niezupełna), T jest stałą temperaturą bezwzględną

    Różnica

    Ciecz – stan skupienia materii – pośredni między ciałem stałym a gazem, w którym ciało fizyczne trudno zmienia objętość, a łatwo zmienia kształt. Wskutek tego ciecz przyjmuje kształt naczynia, w którym się znajduje, ale w przeciwieństwie do gazu nie rozszerza się, aby wypełnić je całe. Powierzchnia styku cieczy z gazem lub próżnią nazywa się powierzchnią swobodną cieczy.Termodynamika – nauka o energii, dział fizyki zajmujący się badaniem energetycznych efektów wszelkich przemian fizycznych i chemicznych, które wpływają na zmiany energii wewnętrznej analizowanych układów. Wbrew rozpowszechnionym sądom termodynamika nie zajmuje się wyłącznie przemianami cieplnymi, lecz także efektami energetycznymi reakcji chemicznych, przemian z udziałem jonów, przemianami fazowymi, a nawet przemianami jądrowymi i energią elektryczną.

    spowodowana jest niedoskonałością procesu w wyniku czego uwalniane zostaje dodatkowe wewnętrzne ciepło procesu powodujące dodatkowy wzrost entropii. W niektórych publikacjach wielkość ta nazywana jest "produkcją entropii".

    Różniczka niezupełna – w termodynamice jest pewną ilością, w szczególności ciepła Q i pracy W, które nie są funkcjami stanu i których wartość zależy od sposobu przebiegu procesu termodynamicznego. Symbol δ został pierwotnie użyty przez niemieckiego matematyka Carla Gottfrieda Neumanna w jego pracy Vorlesungen uber die mechanische Theorie der Warme wydanej w 1875 r, wskazuje, że Q i W są zależne od drogi procesu. W warunkach nieskończenie małych wielkości, pierwsza zasada termodynamiki jest w tym przypadku wyrażona następująco:Proces odwracalny – proces termodynamiczny, którego kierunek można odwrócić poprzez nieskończenie małą zmianę wartości jednej lub więcej zmiennych stanu termodynamicznego. Procesy odwracalne zachodzą przy niezmienionej sumie entropii układu i otoczenia.

    Zmiana entropii układu spowodowana dopływem ciepła spoza tego układu jest równa co do wielkości i przeciwna co do znaku zmianie entropii otoczenia. Uwzględniając dodatkową "produkcję entropii" w procesie nieodwracalnym, suma entropii układu i otoczenia wzrasta w wyniku zajścia takiego procesu.

    gdzie: - przyrost entropii układu - przyrost entropii otoczenia

    Przykładem takiego procesu jest np. swobodne rozprężanie gazu lub zmieszanie się dwóch cieczy.

    Bibliografia[]

    1. F. Reif: Fizyka statystyczna. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1973.

    Zobacz też[]

  • proces odwracalny
  • proces samorzutny
  • produkcja entropii.



  • w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.014 sek.