При достаточно медленном протекании реальные процессы могут приближаться к равновесному сколь угодно близко

Все реальные процессы неравновесны. Они протекают с конечной скоростью, но в ряде случаев неравновесностью реальных процессов можно пренебречь (чем медленнее процесс протекает, тем он ближе к равновесному).

Примером обратимого процесса могут служить незатухающие колебания, совершаемые телом, подвешенным на пружине в вакууме. Через время, равное периоду колебаний состояние системы повторяется. Через время равное периоду колебаний состояние системы повторяется. Т.к. система изолированная, то происходящие в ней изменения не изменяют состояния других тел. Таким образом, этот процесс является обратимым. В термодинамике доказывается, что необходимым и достаточным условием обратимости термодинамического процесса является его равновесность.

Аналогично можно показать необратимость процессов растворения, диффузии.

Если по координатным осям откладывать значения каких-либо двух параметров, то любое равновесное состояние системы может быть изображено точкой на координатной плоскости (см., например, точку 1 на рис. 14). Неравновесное состояние не может быть изображено таким способом, потому что хотя бы один из параметров не будет иметь в неравновесном состоянии опреде­ленного значения.

Всякий процесс, т. е. переход системы из одного состояния в другое, связан с нарушением равновесия системы. Следовательно, при протекании в системе ка­кого-либо процесса она проходит через последовательность неравнове-сных состоя­ний. Обращаясь к уже рассмотренному процессу сжатия газа в сосуде, закрытом поршнем, можно заключить, что нарушение рав­новесия при перемещении поршня тем значительнее, чем быстрее производится сжатие газа. Если перемещать поршень очень медлен­но, то равновесие нарушается незначительно и давление в раз­ных точках мало отличается от некоторого среднего значения р. В пределе, если сжатие газа происходит бесконечно медленно, газ в каждый момент времени будет характеризоваться опреде­ленным значением давления. Следовательно, в этом случае со­стояние газа в каждый момент времени является равновесным, и бесконечно медленный процесс будет состоять из последова­тельности равновесных состояний, см. Рис.14.

Процесс, состоящий из непрерывной последовательности равно­весных состояний, называется равновесным или ква­зистатическим. Из сказанного следует, что равновесным может быть только бесконечно медленный процесс.

Дата добавления: 2014-01-14