Обратимые и необратимые термодинамические про-цессы

 

Термодинамический процесс называется обратимым, если он может быть проведен как в прямом, так и в обратном направлении че-рез одни и те же состояния. При этом в окружающих термодинамиче-скую систему телах никаких изменений не должно произойти. В про-тивном случае процесс называется необратимым.

 

В качестве примера обратимого процесса в механике можно привести движения математического маятника.

 

Примерами необратимых процессов в молекулярной физике мо-гут служить расширение газа в пустоту и переход теплоты от более нагретого тела к менее нагретому .

ства механической энергии в тепловую.                    
Пусть, например, имеется идеальный газ Газ     Вакуум  
в объеме (рис. 12.7.1), отделенном перегород-      
                   
кой от объема, в котором создан абсолютный   V1           V2    
вакуум. Если удалить перегородку, то газ,                    
                   
                   
расширяясь без совершения работы, займет                    
весь объем сосуда (рис. 12.7.1). Этот процесс              
        V  
происходит необратимо. Можно ждать сколь                    
                   
угодно долго, однако газ сам по себе не собе-                    
рется вновь в объеме V1 . Вернуть его опять в                    
            A  
  p          
состояние с объемом V1 можно, но для этого                
                   
нужно правую стенку передвинуть, как пор-                    
Q            
шень (рис. 12.7.1). При этом силы давления   Рис. 12.7.1  

поршня совершат над газом некоторую работу


 

 


8. Круговой процесс

Циклом или круговым процессом называется процесс,при кото-

 

ром система, пройдя через ряд состояний, возвращается в исходное. На термодинамической диаграмме pV равновесный цикл изо-

бражается замкнутой кривой

 

p Прямой цикл p Обратный цикл    
               
  A > 0   A < 0  
           
               
        V       V  
  V1 V2 V1 V2  
    a Рис. 12.7.2   б    
                 

Цикл, совершаемый системой , можно разбить с помощью точек 1 и 2 на процессы расширения 1−2 и сжатия 2−1. Работа расширения является положительной, а работа сжатия − отрицательной. Следова-тельно, суммарная работа, совершаемая за цикл, определяется площа-дью, охватываемой кривой цикла в переменных р, V. Если за цикл со-

 

вершается положительная работа А = ∫ pdV > 0, цикл осуществляется по ходу часовой стрелки (рис. 12.7.2, a), то он называется прямым. Если за цикл выполняется отрицательная работа А = ∫ pdV < 0, цикл протекает против хода часовой стрелки (рис. 12.7.2, б), то он называ-

 

ется обратным.

 


php"; ?>