Термодинамические процессы

Всякое изменение системы, связанное с изменением хотя бы одного термодинамического параметра, называется термодинами-ческим процессом. В зависимости от условий при которых протекает процесс он может быть :

1. Изохорным, т.е. протекающим при постоянном объеме системы (V=const).

2. Изобарным - при постоянном давлении ( Р = const).

3. Изотермическим – протекающим при постоянной температуре (Т=const)

4. Изохорно-изотермическим (V = const и T = const).

5. Изобарно-изотермическим (Р = const и T = const).

6. Адиабатным, т.е. когда система не отдает теплоту в окружающую среду и не получает из окружающей среды (Q = 0)

В зависимости от способа проведения процессов они могут быть термодинамически обратимыми или необратимыми. Чтобы понять в чем различаются эти процессы предположим, что имеется цилиндр с поршнем под которым находится газ. Если давление газа равно внешнему давлению, то поршень находится в состоянии покоя, а система в равновесном состоянии. Предположим теперь, что внешнее давление уменьшилось на бесконечно малую величину – это приведет к бесконечно малому расширению газа, после чего установится состояние термодинамического равновесия. Если затем внешнее давление увеличилось на бесконечно малую величину, газ сожмется и система возвратится в первоначальное состояние. Теперь предположим, что система, находившаяся в состоянии термодинамического равновесия испытывает, непрерывно бесконечно малые воздействия (например, непрерывное бесконечно малое уменьшение внешнего давления) - в результате система пройдет через ряд равновесных состояний. Проведенный таким способом процесс называется равновесным процессом.

Система, совершившая равновесный процесс может вернуться в исходное состояние, которое она прошла в прямом процессе. Это свойство равновесного процесса называется его обратимостью.

Термодинамически обратимым* называется процесс, после которого система и окружающая среда могут возвратиться в первоначальное состояние. В результате термодинамически обратимого процесса в окружающей среде не происходит никаких изменений, поэтому отсутствуют всякие энергетические потери и система совершает максимально возможную работу. Если процесс протекает не в результате бесконечно малых воздействий на систему, а под влиянием конечного, значительного воздействия, то его проведение неизбежно сопряжено с энергетическими потерями. В этом случае после обратного проведения процесса система и окружающая среда не могут одновременно возвратиться в исходное состояние. Такой процесс называется термодинамически необратимым. Работа, которая может быть получена при необратимом процессе всегда меньше максимально возможной. Следует отметить, что для проведения термодинамически обратимого процесса потребовалось бы бесконечно много времени. Реальные процессы поэтому всегда бывают необратимыми.