Proces odwracalny (termodynamika)

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

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.

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.Stan termodynamiczny to wartość wszystkich funkcji stanu (np. ciśnienie, objętość, temperatura, masa, entropia, energia wewnętrzna) układu termodynamicznego w określonej chwili.

Dla procesów odwracalnych, przyrost entropii układu termodynamicznego nieizolowanego spowodowany jest tylko dopływem ciepła z otoczenia i równy jest wyrażeniu:

gdzie: – elementarna ilość ciepła wprowadzonego do układu (różniczka niezupełna), – stała temperatura bezwzględna.

W procesach odwracalnych zmiana entropii układu spowodowana jest tylko dopływem ciepła spoza tego układu, a zatem równa co do wielkości i przeciwna co do znaku zmianie entropii otoczenia. Suma entropii układu i otoczenia pozostaje bez zmiany

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 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.
gdzie: – przyrost entropii układu, – przyrost entropii otoczenia.

Zobacz też[ | edytuj kod]

  • proces nieodwracalny
  • proces samorzutny




  • Reklama