Обратимость квазистатических процессов

В результате при сжатии необходимо совершить большую работу, чем в обратимом квазистатическом процессе. Наоборот, 13 процессе расширения газа действительная работа будет меньше, чем полученная в обратимом процессе. [c.47]

Обратимость квазистатических процессов 479 Общее уравнение механики 216 Однородное поле 47, 51 и далее Однородность времени 111, 458 [c.570]

Решение. Если идеальную тепловую машину (т. е. такую, каждая часть цикла которой представляет собой обратимый квазистатический процесс) заставить работать в обратном направлении, то за счет совершаемой над ией работы АЦ она будет отбирать некоторое количество тепла от холодильника вг и передавать тепло нагревателю в,. Такое устройство [c.181]

СИЯ. Отсюда и следует обратимость квазистатических процессов. Между тем вслед за Каратеодори (см. его работу, цитированную на с. 48) изредка встречается утверждение о неверности этого положения. Рассмотрим этот вопрос с принципиальной стороны, отвлекаясь от несущественных деталей. [c.394]

Квазистатические процессы обладают свойством обратимости.. Квазистатический процесс — всегда процесс обратимый. Обрати [c.34]

Решение. Если идеальную тепловую мащину (т. е. такую, каждая часть цикла которой представляет собой обратимый квазистатический процесс) заставить работать в обратном направлении, то за счет совершаемой над ней работы она будет отбирать некоторое количество тепла Q2 от холодильника 02 и передавать тепло Ql=Q2 + Ali нагревателю 0ь Такое устройство называют тепловым насосом. Эффективность работы теплового насоса характеризуют величиной коэффициента преобразования [c.204]

Квазистатические процессы обладают свойством обратимости, т. е. в них может быть изменено направление процесса на обратное. [c.11]

Из определения обратимого процесса следует, что всякий квазистатический процесс является обратимым. Это очевидно, так как при достаточно медленных изменениях прямой и обратный процессы состоят из одних и тех же состояний. [c.26]

Равновесный (квазистатический) процесс является процессом обратимым. По определению равновесный процесс представляет собой последовательность равновесных (статических) состояний, в которых соблюдается механическое (поле давлений однородно) и термическое (поле температур однородно) равновесие. Переход от одного состояния к другому неминуемо связан с нарушением равновесия движение поршня нарушает однородное поле давлений, так как при сжатии газа у поверхности поршня возникает область повышенного давления подвод теплоты вызывает нарушение однородного поля температуры, так как в месте подвода температура возрастает. В практическом смысле процесс можно считать равновесным тогда, когда до начала следующего перехода (элементарное перемещение поршня или подвод элементарного количества теплоты) возмущения, [c.46]

Обратимый процесс можно представить как непрерывную последовательность равновесных состояний, т.е. как квазистатический процесс. [c.149]

Обратимым процессом называется такой квазистатический процесс, который может быть проведен в обратном направлении через все промежуточные состояния прямого процесса и который имеет единственным своим результатом возвращение системы в первоначальное состояние. [c.41]

Обратимые процессы являются равновесным н, или квазистатическими, процессами. [c.176]

Представление о квазистатическом процессе является своего рода идеализацией. Отметим, что этот процесс — первый представитель чрезвычайно важного класса идеальных процессов, называемых в термодинамике обратимыми процессами. [c.44]

Далее мы отметили, что для завершения всех естественных процессов требуется конечное время, что неизбежно приводит к некоторому отклонению системы от состояний истинного устойчивого равновесия. Так как все термодинамические данные связаны с устойчивыми состояниями, то оказалось удобным постулировать некоторые гипотетические квазистатические процессы, в ходе которых система должна плавно проходить через непрерывную последовательность квазистатических устойчивых состояний. Поскольку квазистатические процессы должны протекать бесконечно медленно, они являются идеализированными процессами, на которых основываются теоретические расчеты. Заметив, что на примере этих процессов мы впервые познакомились с чрезвычайно важным классом идеальных процессов, называемых обратимыми, мы завершили обсуждение установлением связи между необратимостью и отклонением от устойчивого равновесия. Была также отмечена связь между необратимостью и потерей возможности совершения работы (или большим потреблением работы по сравнению с идеальным случаем). Это обстоятельство, имеющее существенное значение с прикладной точки зрения, будет изучено в последующих главах, [c.48]

Клаузиус показал, что равенство (III, 66 ) имеет место в условиях любого обратимого цикла. Действительно, пусть рабочее тело совершает некоторый обратимый (квазистатический) круговой процесс А—В — С — D — А (рис. 30). Тогда, разбив этот круговой процесс (цикл) адиабатами на ряд (п) полосок и заменив изотермами линии, ограничивающие сверху и снизу каждую выделенную полоску, мы получим п ци клов Карно. Для выделен- [c.132]

Термодинамика необратимых процессов. До сих пор мы имели дело лишь с квазистатическими процессами, для которых характерно то, что они являются обратимыми, так как протекают под действием бесконечно малой разности потенциалов (по сравнению с величиной самих потенциалов). Для изменения направления процесса на обратное достаточно потенциал окружающей среды изменить на бесконечно малую величину. Изучение этих процессов по существу составляет предмет классической термодинамики. [c.144]

Квазистатический процесс. Так принято называть идеальные процессы, в течение которых система и окружающая среда остаются в термически равновесном состоянии. Такой процесс приближенно реализуется в тех случаях, когда изменения происходят достаточно медленно. Например, для того чтобы сжать газ, внешнее давление должно быть незначительно больше давления газа р, а чтобы расширить газ, внешнее давление должно быть незначительно меньше р (фиг. 1). В предельном случае очень медленных изменений оба процесса происходят но одной и той же траектории в противоположных направлениях. Следовательно, квазистатический процесс является обратимым (см. гл. 2, 1). Перечислим наиболее важные квазистатические процессы. [c.15]

Такое определение обратимости является наиболее общим. Часто приводится менее общее определение рассматриваемый процесс является обратимым, если на каждой стадии его можно обратить с помощью бесконечно малых изменений термостата. В этом смысле обратимый процесс представляет собой не что иное, как квазистатический процесс, рассмотренный в гл. 1, 5. Любой квазистатический процесс в этом смысле обратим. Обратимый процесс в широком смысле необязательно обратим в узком смысле. Например, чисто механические или электромагнитные явления обратимы в широком смысле, но они могут и не быть обратимыми при более узком определении обратимости ). Обычно рассматри- [c.72]

Следовательно, мы можем воспользоваться более узким определением обратимости тепловых процессов обратимым процессом будем считать квазистатический процесс. На самом деле все физические процессы протекают с конечной скоростью и, следовательно, являются необратимыми, так как они всегда происходят с некоторым трением. Обратимый процесс представляет собой идеализацию. [c.73]

Энтропия. Функция состояния. Пусть Ь ж Ь представляют собой два квазистатических процесса, связывающих состояния ао -и а. Применяя к обратимому циклу ао Ь) а Ь ) ао соотношения (2.10), получаем [c.85]

Раздел 2 — Термодинамика квазистатических (обратимых) процессов и состояний равновесия (обратимые изотермические процессы свободная энергия системы математические теоремы об интегрирующем множителе линейных форм в полных дифференциалах основное уравнение термодинамики обратимых процессов энтропия равенство Клаузиуса следствия основного уравнения термодинамики обратимых процессов, относящиеся к равновесным состояниям общие формулы, относящиеся к свободной энергии абсолютная термодинамическая температурная шкала цикл Карно следствия второго начала,. касающиеся обратимых процессов расширения и нагревания газа или жидкости связь эффекта Джоуля—Томсона с уравнением состояния применение этого эффекта для охлаждения газов магнитный метод охлаждения термодинамика гальванического элемента равновесное излучение закон Кирхгофа закон Стефана—Больцмана для равновесного излучения характеристические функции). [c.364]

Говорят, что поведение элемента не зависит от времени, если для любых двух процессов (if), Gif (i) с одинаковым состоянием элемента при t = f о ж таких, что для некоторого с > О выполняются равенства е У it) = ef/ et + 6) ( = (1 — с) to, f > о), при каждом i > Iq будет и (i) == Oif (et -j- b). Это условие очевидным образом обобщается на неизотермические процессы деформации и процессы при изменяющихся электромагнитных полях. Для любой сплошной среды, способной испытывать остаточные деформации и вместе с тем удовлетворяющей этому условию независимости поведения от времени, оправдано название пластическая в отмеченном смысле. Характерное с точки зрения термодинамики свойство такой среды состоит в том, что не всякий квазистатический процесс в ней является обратимым процессом. [c.80]

Равновесный (квазистатический) процесс является обратимым. Действительно, поскольку любое его состояние является состоянием равновесным, то при обратном его протекании система проходит все состояния прямого процесса, но только в обратном порядке. Обратное утверждение тоже верно — всякие обратимые процессы являются квази-статическими, т. е. теоретически бесконечно медленными. Впрочем, для идеализированных схем (например при отсутствии сил трения) даже быстрые процессы могут быть обратимыми. [c.256]

Обратимым процессом называется процесс, который происходит как в прямом, так и в обратном направлениях, причем при обратном процессе (при возвращении к исходному состоянию) система проходит через все те же состояния, что и при прямом, но только в обратном порядке без возникновения каких-либо остаточных конечных изменений в самой системе или в окружающей среде. Процессы, не удовлетворяющие этому условию, называются необратимыми. Очевидно, всякий квазистатический процесс является обратимым. Действительно, при этом процессе состояние в каждый момент полностью определится внешними параметрами и температурой, поэтому при равновесных изменениях этих параметров в обратном порядке система также в обратном порядке пройдет все состояния и придет в начальное состояние, не вызвав никакого изменения в окружающей среде. Необратимыми являются процессы теплопередачи, диффузии, теплопроводности, а также расширение газа в пустоту и др. [c.25]

Очевидно, что статистический подход должен быть строго ограничен квазистатическими процессами, т. е. достаточно медленными изменениями состояний, когда система переходит, так сказать, от одной равновесной конфигурации к соседней. Однако следует предостеречь от неправильного мнения о том, что это ограничение исключает необратимые процессы. Хотя во многих книгах написано, что достаточно медленные изменения состояния всегда обратимы, это ошибка, которую можно, по-видимому, объяснить тем, что, обычно мысля о термодинамике, считают рабочее тело газом. Например, пластическое течение твердого тела всегда представляет собой необратимое изменение состояния, как бы медленно оно ни происходило [c.12]

В п. 3.6 было показано, что любой квазистатический процесс, включающий изменение переменных х, и не вполне обратимый, приводит к появлению потока в фазовом пространстве, эквивалентного некоторому порождению энтропии /5 > 0. Это порождение энтропии может зависеть от состояния системы и ее истории иначе говоря, оно полностью определяется приращениями (1х и может быть выражено, согласно (3.40), через температуру и элементарную работу диссипации. На определенном этапе процесса и dW зависят, таким образом, от приращений йх . [c.53]

Из определения обратимого процесса следует, что всякий квазистатический процесс, т. е. такой процесс, время протекания которого намного больше времени релаксации, является в пределе обратимым. [c.12]

Как мы уже указывали, автор в ряде случаев избегает строгого подхода к тем или иным термодинамическим понятиям. Например, по сути дела он не провел различия между понятиями равновесный и обратимый (процессы). Как известно, про--цесс является равновесным (квазистатическим), если он состоит из непрерывной совокупности равновесных состояний системы. Обратимый же процесс — это такой процесс с рассматриваемой системой, выполнив который она может вернуться в исходное состояние без изменений в ней самой и в системах, внешних по отношению к ней. В подавляющем большинстве случаев равновесные процессы являются обратимыми, однако можно привести пример, когда равновесный процесс не является обратимым. В описании политропных процессов автор отошел от общепринятого понимания понятия политропный процесс . В отличие от принятого в советской термодинамической литературе автор определяет политропный процесс как такой процесс с идеальным газом, который удовлетворяет условию pv = onst, в котором величина о лежит между единицей и величиной отношения pj . Поэтому изотермический, адиабатный и многие другие процессы не являются, по мнению автора, политропными. В указанном ограничении величины о и состоит отличие понимания политроп-ного процесса автором от принятого советскими термодинамиками. [c.24]

Процесс перехода системы из состояния 1 в 2 называется обратимым, если возвращение этой системы в исходное состояние из 2 в 1 можно осуществить без каких бы то ни было изменений в окружающих внешних телах. Процесс же перехода системы из состояния 1 в 2 называется необратимым, если обратный переход системы из 2 в 1 нельзя осуществить без изменений в окружающих телах. Очевидно, что всякий квазистатический процесс является обратимым. Действительно, при квазистатичеоком процессе состояние системы в каждый момент полностью определяется внешними параметрами и температурой, поэтому при равновесных изменениях этих параметров в обратном порядке система также в обратном порядке пройдет все состояния и придет в начальное состояние, не вызвав никакого изменения в окружающих телах. [c.44]

Обратимый изотермический процесс. Обратимый изотермический процесс изменения состояния какого-либо тела, например изотермическое расширение находящегося в цилиндре под поршнем газа, можно осуществить путем квазистатического перемещения порщня при постоянном тепловом контакте между содержащим газ цилиндром и источником теплоты данной температуры. В результате состояние газа будет изменяться квазистатически, т. е. практически обратимо, причем температура газа будет за счет подвода теплоты от источника поддерживаться на одном и том же постоянном уровне (равной температуре источника теплоты). [c.165]

Нельзя ли представить неравновесный процесс, идущим в обратном направлении точно по пути подобного ему прямого неравновесного процесса Нет, нельзя, так как прямой и обра1ный неравновесные процессы протекают по разные стороны от подобного квазистатиче-ского процесса (рис. 6) (непосредственно это следует из уравнения (14). Внешняя работа квазистатического процесса больше, чем работа неравновесного. Поэтому в применении к термомеханической системе обратимые процессы — это такие процессы, в результате которых внешняя работа максимальна, в то время, как в процессах необратимых, внешняя работа всегда меньше этой максимальной. Необратимые процессы могут приближаться к обратимым, как к своему пределу. Можно представить другой предельный случай, когда процесс максимально необратим, в этом случае в результате процесса не возникает никаких явлений, которые могут способствовать возвращению системы в исходное состояние. [c.27]

В разд. 2.13 уже отмечалось, что квазистатический процесс плавно проходящий через непрерывную последовательность квазн-статических устойчивых состояний, является идеальным процессом, для завершения которого потребовалось бы бесконечное время. Теперь ясно, что этот процесс обратим, поскольку ни в какой момент времени конечного отклонения от устойчивого равновесия нет. Следовательно, обратимый процесс не приводит к потере возможностей совершения работы или к избыточному потреблению работы по сравнению с идеальным случаем. Однако во всех естественных процессах неизбежно имеется отклонение от равновесия, сколь бы малым оно ни было, поскольку такие процессы должны протекать за конечные времена. Таким образом, мы приходим еще к одному чрезвычайно важному выводу о том, что все естественные процессы являются в какой-то мере необратимыми и сопровождаются либо потерей работы, либо избыточным ее потреблением. [c.46]

С квазистатичностью связано еще одно важное свойство. Именно в условиях квазистатического процесса небольшого (строго говоря, бесконечно малого) изменения внешнего потенциала (температуры, давления, электрического потенциала и т. п.) достаточно дл)Я изменения направления процесса. Действительно, если температура системы равна Г, то при изменении температуры окружающей среды от Г АГ до Г — АГ (т. е. на 2 АГ, где АГ - 0) происходит обращение процесса вместо подвода тепла получается отвод тепла. Это свойство квазистати-ческих процессов называется обратимостью, и соответстзенно сами процессы называются обратимыми. [c.46]

Отметим теперь некоторые общие свойства, присущие всем круговым процессам, которые мы подробно рассмотрели. Мы исследовали только квазистатические процессы, которые в силу этого являются обратимыми. Поэтому все количественные соотношения при прямых и обратных процессах остаются неиз.менными, хотя эти процессы вызывают в окружающей среде прямо противоположные эффекты. [c.125]

В гл. 1 рассматриваются следующие вопросы содержание вопроса обратимость и необратимость цикл Карно и его свойства при использовании идеального газа посгулат второго начала для квазистатических процессов абсолютная термодинамическая температура о физическом смысле второго начала для квазистатических процессов. [c.345]

Хотя реальные процессы являются О. п. лишь в нек-ром приближении, они играют значительную роль в термодинамич. расчетах, т. к. только по отношению к ним соотношения макроскопич. термоди-намш и имеют вид равенств или ур-ний. Действительно, дифференциальное выражение второго начала термодинамики dS OQ/T имеет вид равенства только в том случае, если поглощение системой количества теплоты OQ произошло квазистатически. О. п., протекающий в изолированной системе, не сонрово-ждается изменением энтропии, что может служить критерием обратимости термодинамич. процесса. В общем случае термодинамич. соотношения имеют xapairiTep неравенств, а выводы, сделанные на основе расчетов О. гг. — характер предельных соотношений (напр., теорема о максимальной работе). Построение термодинамич. теории неравновесных процессов связано с привлечением дополнительных (по отношению к первому и второму началам) физич. предположений (см. Необратимые процессы). [c.470]

Обратимым процессом называется такой квазистатический процесс, который допускает возможность возврата системы из конечного состояния в исходное в обратном направлении через все промежуточные состояния прямого процесса и который имеет своим единственным результатом возвращение системы в первоначальное состояние. В обратимом процессе должны быть исаслючены необратимые явления (трение, диффузия, неравновесный теплообмен и т. п.). Реальные процессы необратимы, они могут протекать только в одном направлении и не допускают возвращения всей системы в исходное состояние. [c.213]

Понятие обратимости до сих пор использовалось в СВЯ8И с квазистатическими процессами. Иногда удобно применять это понятие к самой системе. Таким образом, систему, в которой необратимые силы и, следовательно, работа диссипации (3.40) равны нулю независимо от величин можно назвать (идеально) обратимой сис- [c.51]

Автор понимает обратимость только в узком смысле, отождествляя понятие обратимости и квазистатичности процесса. Такая точка зрения оправдывается тем, что при выводе различных термодинамических равенств применяются только квазистатические процессы, так как в них система всегда находится в равновесном состоянии, а потому к ней в любой момент времени можно применять уравнение состояния и аналогичные ему соотношения. [c.393]

В возражении имеются в виду процессы, в которых зависимость между внутренними и внешними параметрами — дифференциальная, а не конечная. Интегрируя ее вдоль пути перехода системы из начального состояния в окончательное, приходим к равновесному состоянию, в котором рассматриваемая зависимость становится уже конечной. Но это окончательное состояние не определяется однозначно, а зависит от пути перехода. Рассмотрим в качестве примера скольжение твердого тела по -плоскости при наличии сил сухого трения. Силы трения всегда направлены против скорости движения у и не обращаются в нуль в пределе, когда она стремится к нулю. При изменении направления движения сила трения скачкообразно меняется на конечную величину, а ее знак становится противоположным. При сколь угодно медленном движении рассматриваемый процесс квазистатичен. Но он необратим, сколь бы медленно ни происходило движение. Поэтому-то не все квазистатические процессы обратимы. [c.394]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...