Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
EMF-1-1 / Лекции / Механика и МКТ(основной курс).doc
Скачиваний:
59
Добавлен:
07.03.2015
Размер:
6.78 Mб
Скачать

§29. Состояние тд системы. Равновесные процессы

Состояние тела пили системы тел в ТД задается рядом параметров: , которые принято именовать параметрами состояния ТД системы.

Если все параметры, определяющие состояние ТД системы остаются сколько угодно долгое время постоянными при неизменных внешних условиях, то такое состояние принято именовать равновесным.

В равновесном состоянии в системе отсутствует направленный процесс переноса масс и энергии от одной ее части к другой. В случае равновесного состояния все параметры имеют определенные значения, не изменяющиеся с течением времени, в отличие от неравновесного, параметры которого могут быть определенными.

Если систему, находящуюся в неравновесном состоянии, изолировать, то она со временем перейдет в равновесное состояние.

Переход ТД системы из одного состояния в другое принять именовать ТД процессом.

Процесс перехода из неравновесного состояния в равновесное называется релаксацией.

Процесс перехода из одного равновесного состояния в другое, При котором система проходит непрерывный ряд равновесных состояний называется равновесным или квазистатическим процессом. Т.е. равновесный процесс более медленный, чем процесс релаксации.

При быстром сдавливании поршнем газа концентрация, а значит, и давление будут больше у поверхности поршня,

чем в других частях сосуда, т.е. газ переходит в неравновесное состояние.

Однако, если поршень сдвигать достаточно медленно, то концентрация будет успевать выравниваться по всему объему. Поэтому при медленном процессе, который может быть и достаточно быстрым, а медленным только относительно процессов релаксации, процесс является равновесным. Важной особенностью равновесных процессов является их обратимость.

Обратимым называется процесс, который можно провести в обратном порядке через те же промежуточные состояния, причем так, чтобы в окружающих телах не осталось никаких изменений.

Обратимые (равновесные) процессы также изобразимы на диаграмме состояний (график зависимости параметров одного от другого)

Частным случаем равновесных процессов в идеальных газах являются рассмотренные ранее изопроцессы. А также адиабатный процесс, который является изоэнтропийным, а значит также изопроцессом.

§30. Адиабатный процесс.

Работа газа при изопроцессах

Опр.

Равновесный (обратимый) процесс, проходящий без теплообмена с окружающей средой, называется адиабатным.

Выведем уравнение адиабатного процесса из первого начала термодинамики.

или

Из уравнения Менделеева-Клапейрона

Проинтегрировав уравнения, получим

-уравнение адиабаты

Используя уравнение Клапейрона-Менделеева

- другая запись адиабатического процесса (уравнение Пуассона)

  1. Изохорный процесс

  2. Изобарный процесс

  3. Изотермический процесс

  1. Адиабатический процесс (изоэнтропийный )

, тогда

При расширении газа из одного и того же состояния изобарно, изотермически и адиабатно диаграммы процессов будут выглядеть

Таким образом, при адиабатном процессе давление с увеличением объема газа падает быстрее, чем при изотермическом.

Работа изопроцессов определяется площадью под кривой.