Равновесный процесс

Равнове́сный тепловой процесстепловой процесс, в котором система проходит непрерывный ряд бесконечно близких равновесных термодинамических состояний.

Равновесный тепловой процесс называется обратимым, если его можно провести обратно и в телах, окружающих систему, не останется никаких изменений.

Реальные процессы изменения состояния системы всегда происходят с конечной скоростью, поэтому не могут быть равновесными. Реальный процесс изменения состояния системы будет тем ближе к равновесному, чем медленнее он совершается, поэтому равновесные процессы называют квазистатическими.

Количественный критерий равновесности/неравновесности процесса тот же, что и для обратимых процессов: мерилом служит возникновение энтропии — эта величина равна нулю при отсутствии неравновесных процессов в термодинамической системе и положительна при их наличии[1][2].

Примеры равновесных процессов править

Терминологические замечания править

Понятийный аппарат, используемый в том или ином руководстве по классической термодинамике, существенным образом зависит от системы построения/изложения данной дисциплины, используемой автором конкретного пособия. Последователи Р. Клаузиуса строят/излагают термодинамику как теорию обратимых процессов[3], последователи К. Каратеодори — как теорию квазистатических процессов[4], а последователи Дж. У. Гиббса — как теорию равновесных состояний и процессов[5][6]. Ясно, что, несмотря на применение различных описательных дефиниций идеальных термодинамических процессов — обратимых, квазистатических и равновесных, — которыми оперируют упомянутые выше термодинамические аксиоматики, в любой из них все построения классической термодинамики имеют своим итогом один и тот же математический аппарат. Де-факто это означает, что за пределами чисто теоретических рассуждений, то есть в прикладной термодинамике, термины «обратимый процесс», «равновесный процесс» и «квазистатический процесс» рассматривают как синонимы[7]: всякий равновесный (квазистатический процесс) процесс является обратимым, и наоборот, любой обратимый процесс является равновесным (квазистатическим)[8][9][10].

См. также править

Примечания править

  1. [[Зубарев,_Дмитрий Николаевич|Зубарев Д. Н.]] Производство энтропии // Физическая энциклопедия, т. 4, 1994, с. 137. Дата обращения: 27 ноября 2018. Архивировано 27 ноября 2018 года.
  2. Пригожин И., Дефэй Р., Химическая термодинамика, 2009, с. 58.
  3. Второе начало термодинамики, 2012, с. 71—158.
  4. Каратеодори К., Об основах термодинамики, 1964.
  5. Петров Н., Бранков Й., Современные проблемы термодинамики, 1986, с. 63—78.
  6. Tisza L., Generalized Thermodynamics, 1966.
  7. Новиков И. И., Термодинамика, 2009, с. 28.
  8. [[Зубарев,_Дмитрий Николаевич|Зубарев Д. Н.]] Квазистатический процесс // Физическая энциклопедия, т. 2, 1990, с. 261—262. Дата обращения: 27 ноября 2018. Архивировано 27 ноября 2018 года.
  9. [[Зубарев,_Дмитрий Николаевич|Зубарев Д. Н.]] Обратимый процесс // Физическая энциклопедия, т. 3, 1992, с. 383. Дата обращения: 27 ноября 2018. Архивировано 27 октября 2018 года.
  10. Равновесный процесс // Физическая энциклопедия, т. 4, 1994, с. 197. Дата обращения: 27 ноября 2018. Архивировано 27 ноября 2018 года.

Литература править

  • Tisza Laszlo. [www.libgen.io/book/index.php?md5=D5550D254572FF70CD6CED1E9BD00AEA Generalized Thermodynamics]. — Cambridge (Massachusetts) — London (England): The M.I.T. Press, 1966. — xi + 384 p. (недоступная ссылка)
  • Каратеодори К. [www.libgen.io/book/index.php?md5=82EC08679523AEE763A393E46B086DED Об основах термодинамики] // Развитие современной физики : Сборник статей под ред. Б. Г. Кузнецова. — 1964. — С. 188—222. (недоступная ссылка)
  • Карно С., Клаузиус, Р., Томсон У. (лорд Кельвин) и др. Второе начало термодинамики / Под ред. А. К. Тимирязева. — 4-е изд. — М.: Либроком, 2012. — 312 с. — (Физико-математическое наследие: физика (термодинамика и статистическая механика)). — ISBN 978-5-397-02688-8.
  • Новиков И. И. [www.libgen.io/book/index.php?md5=2684B3A86FCFE2D892518443B7C52CFC Термодинамика]. — 2-е изд., испр. — СПб.: Лань, 2009. — 592 с. — (Учебники для вузов. Специальная литература). — ISBN 978-5-8114-0987-7. (недоступная ссылка)
  • Петров Н., Бранков Й. [www.libgen.io/book/index.php?md5=E7298BC9C61243C205D5ECEBC84C4AE0 Современные проблемы термодинамики]. — Пер. с болг. — М.: Мир, 1986. — 287 с. (недоступная ссылка)
  • Пригожин И., Дефэй Р. Химическая термодинамика / Пер. с англ. под ред. В. А. Михайлова. — 2-е изд.. — М.: Бином. Лаборатория знаний, 2009. — 533 с. — (Классика и современность. Естествознание). — ISBN 978-5-9963-0201-7.