Cтраница 1
Понятие обратимого процесса возникло как результат идеализации реальных необратимых процессов. Мерой необратимости служит энтропия. [1]
Понятие обратимого процесса представляет громадное значение при анализе сложных процессов, состоящих из большого числа стадий. Умеющий распознавать обычные необратимые процессы может сразу определить причины незначительного коэфициента полезного действия, так как несомненно, что любое необратимое изменение означает уменьшение эффективности. Многочисленные примеры, иллюстрирующие это положение, будут даны в следующих главах. [2]
Однако не следует думать, что понятие обратимого процесса равнозначно понятию бесконечно медленного процесса. Можно указать бесконечно медленные необратимые процессы, например пластическая деформация твердых тел может происходить бесконечно медленно и тем не менее не является обратимым процессом. [3]
Наиболее фундаментальным понятием в построении термодинамики считается понятие обратимого процесса - процесса наиболее идеализированного, который как в одном, так и в другом направлениях проходит одни и те же состояния и поэтому описывается одним и тем же уравнением связи изменяющихся параметров. [4]
Понятие равновесного процесса пришло из термодинамики и отождествляется с понятием обратимого процесса. [5]
Обратимый термодинамический процесс - это процесс, который может быть проведен в обратном направлении без того, чтобы в системе и окружающей среде остались какие-либо изменения. Понятие обратимого процесса тоже является абстракцией. Реальные процессы тем более подходят под это определение, чем с большим основанием этот процесс можно назвать равновесным. [6]
Поскольку любой вполне равновесный процесс практически неосуществим, то обратимый процесс есть идеальный процесс. Однако понятием обратимого процесса пользуются широко, и это оправдывается рядом соображений. Во-первых, работа в обратимом ( равновесном) процессе максимальна, и, сравнивая реальный процесс с обратимым, можно судить о его эффективности в прямом и обратном направлениях. Во-вторых, выбирая границы системы так, чтобы не было больших перепадов температур, давлений и концентраций, реальный процесс ( например, химическую реакцию) можно представить протекающим бесконечно медленно и обратимо. Это позволяет наиболее просто и однозначно рассчитать изменения термодинамических свойств системы. [7]
Обратимый процесс, как уже отмечалось выше, является предельным случаем действительного процесса. Целесообразность введения понятия обратимого процесса в термодинамику объясняется, во-первых, тем, что многие реальные процессы происходят так медленно, что их можно рассматривать с большой степенью приближения как обратимые, и, во-вторых, тем, что наибольшая или максимальная работа может быть получена только в результате обратимого процесса. [8]
Вторым фундаментальным законом теории термодинамических потенциалов является закон обратимого процесса, гласящий, что процесс обратим тогда и только тогда, когда термодинамический потенциал системы остается во время процесса неизменным. Лучше было бы пользоваться здесь термином равновесный процесс, так как понятие обратимого процесса, строго говоря, относится только к изолированной системе. Но почти общепринято применять термин обратимый, кроме прямого смысла этого слова, также и в качестве синонима равновесности, что в некоторой мере оправдывается связью этих понятий. [9]
Процесс, конечно, не может состоять из положений равновесия, но если процесс идет так медленно, что после каждого небольшого изменения параметров система успевает достичь термодинамического равновесия, то можно считать процесс почти равновесным. Такие процессы мы будем называть квазистатическими и применять к ним все формулы, выведенные для равновесных систем. Понятие обратимого процесса будет важно при введении понятия энтропии. [10]
В случае самопроизвольно происходящих изменений примерами таких идеальных обратимых процессов могут служить разрядка батареи через потенциометр, дающий разность потенциалов противоположного знака, и расширение газа в идеальном цилиндре с поршнем при медленном изменении противодействующего давления. Поскольку вполне равновесный процесс практически неосуществим, обратимый процесс есть процесс идеальный. Однако понятие обратимого процесса широко используется в термодинамике. [11]
Эти требования означают, что обратимые процессы могут протекать только в условиях, бесконечно мало отличающихся от условий равновесия и через одни и те же состояния, бесконечно близкие к равновесию. Поскольку любой вполне равновесный процесс практически неосуществим, то обратимый процесс есть идеальный процесс. Однако понятием обратимого процесса пользуются широко, и это оправдывается рядом соображений. Во-первых, работа в обратимом ( равновесном) процессе является максимальной, и, сравнивая реальный процесс с обратимым, можно судить о его эффективности в прямом и обратном направлениях. Во-вторых, реальный процесс ( например, химическую реакцию) можно представить протекающим бесконечно медленно и обратимо. Это позволяет наиболее просто и однозначно рассчитать термодинамические свойства системы. [12]
Рассматриваются характеристики процессов и их классификация. Анализируется соотношение между равновесными и неравновесными, обратимыми и необратимыми процессами. Отмечается неэквивалентность понятия бесконечно медленного и обратимого процесса. [13]