Обратимые и необратимые процессы


Download 42.44 Kb.
Sana27.11.2022
Hajmi42.44 Kb.
#941947
TuriКонтрольная работа
Bog'liq
физика2
'ruza matni, 'ruza matni, 'ruza matni, 'ruza matni (1)

ТАШКЕНТСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ИМЕНИ МУХАММАДА АЛЬ-ХОРЕЗМИЙ
ФАКУЛЬТЕТ: ИНФОРМАЦИОННЫЙ БИЗНЕС
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТА ПО САМОСТОЯТЕЛЬНО УСВОЕННОЙ ТЕМЕ:
«ОБРАТИМЫЕ И НЕОБРАТИМЫЕ ПРОЦЕССЫ»
Выполнил: Ибрагимов Дониербек Дилшод огли
Группа 123-22
Проверил: Имамов Эркин Зунунович
ТАШКЕНТ-2022

ПЛАН:
1)Введение


2) Обратимые процессы
3) Необратимые процессы
4) Определение Планка

ВВЕДЕНИЕ
Равновесным называется состояние, при котором термодинамические параметры (температура, давление) одинаковы во всех точках системы. Система, совершая термодинамический процесс, проходит через ряд равновесных состояний. Это возможно, если скорость процесса намного меньше скорости релаксации системы. Такой процесс называется квазистатическим.


Подобно тому, как в первом начале термодинамики вводится функция состояния – внутренняя энергия, во втором начале – функция состояния, получившая название энтропия (S) (от греческого entropia – поворот, превращение). Рассмотрение изменения этой функции привело к разделению всех процессов на две группы: обратимые и необратимые (самопроизвольные) процессы.

ОБРАТИМЫЕ ПРОЦЕССЫ


Процесс называется обратимым, если его можно провести сначала в прямом, а затем в обратном направлении и так, что ни в системе, ни в окружающей среде не останется никаких изменений. Полностью обратимый процесс – абстракция, но многие процессы можно вести в таких условиях, чтобы их отклонение от обратимости было весьма мало. Для этого необходимо, чтобы в каждой своей бесконечно малой стадии состояние системы, в которой этот процесс происходит, отвечало бы состоянию равновесия.
Обратимым процессом может быть только равновесный (квазистатический) процесс. Все остальные процессы являются необратимыми.
Реальные тепловые процессы необратимы (трение, диссипация энергии, тепловые потери и т.д.). Обратимый процесс - идеализация (модель), подобная модели материальной точки в механике.
Свойства обратимого процесса:
1. Если система при прямом ходе на каком либо участке получает тепло ∆Q и совершает работу ∆А, то при обратном ходе на этом же участке система отдает тепло ∆Q' = ∆Q и над ней совершается работа ∆А' = ∆А.
2. После протекания обратимого процесса в окружающей среде не должно оставаться никаких изменений. К обратимым процессам относятся механические процессы, в которых отсутствуют внешнее и внутреннее трение.
3. Обратимость — это такое свойство, которое обеспечивает возможность для проведения процесса в обратном направлении таким образом, что система пройдет те же изменения, но противоположном порядке.
4. Равновесие — это протекание, при котором все параметры остаются неизменными. Обратимые процессы часто называют равновесными, а такие системы — квазистатическими.
5. Отсутствие макроскопических изменений во внешней среде.
6. Бесконечная медленность — необходимое условие для сохранения равновесия в системе.

НЕОБРАТИМЫЕ ПРОЦЕССЫ
При тепловом движении наблюдаются, как правило, необратимые процессы
Процесс называется необратимым (естественным, спонтанным, самопроизвольным), если он сопровождается рассеянием энергии, т. е. равномерным распределением между всеми телами системы в результате процесса теплопередачи.
Свойства необратимых процессов:
1.Необратимость — невозможность провести процесс в обратном порядке с сохранением энергии и без совершения работы.
2.Неравновесие — постоянное неконтролируемое изменение параметров.
3.Различная скорость.
4.Влияние на внешнюю среду и количественные изменения в самой неравновесной системе (выделения тепла, энергии, совершение работы).
5.Самопроизвольность протекания.
В качестве примеров необратимых процессов могут быть названы следующие:

  • замерзание переохлажденной жидкости;

  • расширение газа в вакуумированное пространство;

  • Диффузия — явление, при котором происходит взаимное проникновение молекул или атомов одного вещества между частицами другого.

  • Термодиффузия — термодинамический эффект, который приводит к появлению в смеси градиента концентрации компонентов постоянных изменений температуры.

  • Теплопроводность — способность материальных объектов проводить (теплоту) от более нагретых частей к менее нагретым путем диффузии.

  • Вязкое течение — течение вещества, при котором взаимодействие отдельных его частей приводит к совершению работы и уменьшению энергии

Систему, в которой произошел необратимый процесс, можно возвратить в исходное состояние, но для этого над системой нужно совершить работу.
К необратимым процессам относится большинство реальных процессов, так как они всегда сопровождаются работой против сил трения, в результате чего происходят бесполезные энергозатраты, сопровождающиеся рассеянием энергии.
Для иллюстрации понятий рассмотрим идеальный газ, находящийся в цилиндре под поршнем. Пусть начальное давление газа Р1 при его объеме V1 .

Давление газа уравновешено насыпанным на поршень песком. Совокупность равновесных состояний описывается уравнениемpV = const и графически изображается плавной кривой (1).
Если с поршня снять некоторое количество песка, то давление газа над поршнем резко снизится (от А до В) лишь после чего произойдет увеличение объема газа до равновесной величины (от В до С). Характер этого процесса – ломанная линия 2. Эта линия характеризует зависимость P=(V) при необратимом процессе.
Зависимость давления газа от его объема при обратимом (1) и необратимом процессах (2, 3).
Из рисунка видно, что при обратимом расширении газа совершаемая им работа (площадь под плавной кривой 1) больше, чем при любом необратимом его расширении.
Таким образом, любой термодинамический процесс характеризуется максимально возможной величиной работы, если он совершается в обратимом режиме. К аналогичному выводу можно прийти, если рассмотреть процесс сжатия газа. Только следует иметь ввиду, что в этом случае величина работы – отрицательная величина (ломаная 3).

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛАНКА


Все реальные тепловые процессы необратимы. По определению Планка (творца термодинамики) необратимый процесс – это такой, результаты которого нельзя уничтожить никакими способами, то есть нельзя добиться того, чтобы все в природе вернулось в исходное состояние, какие бы мы не применяли процессы и приборы. При определенных условиях некоторые термодинамические процессы можно сделать обратимыми – это квазистатические процессы, текущие медленно и представляющие собой последовательность равновесных состояний. Квазистатический процесс – это абстракция, которая для теории является моделью

ИСТОЧНИКИ: wiki.fenix.help, studfile.net, portal.tpu.ru, pitf.ftf.nstu.ru.
Download 42.44 Kb.

Do'stlaringiz bilan baham:




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2023
ma'muriyatiga murojaat qiling