procesy odwracalne i nieodwracalne.doc

鏁먛ꯧꡂ檦ꭾ℄뛋蚐澡⃩愉됱ꆞ⇞酤뉊皈⭸岚㘥渎娷ⳤ蛧嫳⡀ꬠᔽ뢁珥矸ொ혔嗞Ἁㄩ쭍ᣁ겞蝼瓌ࢧᄗᐣ轰䍁븑꓅蘽뺏픴㺲⬞콞呗햿풶䱭户喖爫쫆⍾醲탴㓼꫄儈呛鍢뤗⓲ࢮꩉৗⰖ쁶੨꘯調꩞ࢪ樴剡讪褰ใ␶鲉瀝䥫ઈ䓸ꭙ謒臠䩡暌Ỏ攦ꊻ⻉⎜閷靷劈䌣픲룭ᤦ겞ꖹ誛跃귝ꂕ桞垪嫣⏽Ḃ഑䑝諪䗳鉐퀘ꒆ戰쮅¶藮ꔋ묦餢័숢죑뇥㹂丫℥簶壆붛짮Ḅ㻙乤怕쏂ոབ茩樏赘듛蟽席읛愓ὤ䛚䄹띋㷻靘ボ༲櫏Ӧ⫤誅魓቗籇ꎾ∯棓嫌똻䒇髱豚쵋銱ࣸ廳慪蹠㻾䤬휴截훔畮㨐墖폫蜱ᔒ鎩蠇닦虁ꘙ;
2. w obydwu układ i otoczenie przechodzą przez takie same stany pośrednie (w przypadku procesu odwrotnego w odwrotnej kolejności);
3. po przeprowadzeniu procesu w jednym i drugim kierunku układ i otoczenie wracają do stanu wyjściowego.
Przykładami procesów odwracalnych są wszystkie przemiany quasi- statyczne. Procesy quasi- statyczne są idealizacją, przybliżeniem tego co rzeczywiście zachodzi. Procesów odwracalnych, ściśle rzecz biorąc, nie ma- są to przybliżenia. Te przemiany które nie spelniają któregokolwiek z powyższych warunków noszą nazwę nieodwracalne.
Przykłady szczególnie jaskrawych procesów nieodwracalnych (podano też, jak wyglądałby proces odwrotny do danego).
§ Bomba burzy dom. Z gruzów po wybuchu bomby sam dom się odbudowuje.
Szklanka spada ze stołu i rozbija się. Odłamki szkła spowrotem tworzą§ szklankę, która wzosi się do góry i ustawia spowrotem na krawędzi stołu.

Entropia z reguły oznaczamy ją S. Jest to miara niezdolności energii układów do wykonania pracy. W układzie zamkniętym wzrostowi entropii towarzyszy zmniejszenie zdolności do wykonania pracy. Kiedy układ podlega przemianie odwracalnej, estropia S zmienia się o ilość równą energii ΔQ dostarczonej układowi na sposób ciepła, podzielonej przez temperaturę termodynamiczną T, w której zachodzi przemiana, tzn. ΔS= ΔQ/T. Wszystkie rzeczywiste procesy są jednakże w pewnej mierze procesami nieodwracalnymi, a w dowolnym układzie zamkniętym przemianie nieodwracalnej zawsze towarzyszy wzrost entropii.
W szerszym sensie entropie można interpretować jako miarę nieporządku. Im większa entropia tym większy nieporządek. Ponieważ każda rzeczywista przemiana układu zamkniętego powoduje zwiększenie entropii, a zatem zwiększenie nieporządku.
W procesach zachodzących w układach izolowanych adiabatycznie od otoczenia zmiana entropii jest większa większa od zera lub równa zeru ΔS>=0.
Znak równości dotyczy procesów odwracalnych, znak nierówno.ści nieodwracalnych. Inaczej mówiąc: Entropia układów izolowanych adiabatycznie od otoczenia nigdy nie maleje. Stwier鍳ԯ꧸0䯑Ȏㄑ⒒ᒓ䧧瘡魡┥뾗醯ᠫ푮ጒ෸咥틵黔扲팩廐תҾ⫺࠿쿠䅂熖⢉有ᓡꊎ濐ꓳ垧ꐜ䓛㗘ꓹᷚ䓔⯴馊힔፽䥓鱠ݞ簥귧罹䒫牉띏ᔬ㨓뇬䌃Ⲑᔕ湢྄蠰核닧澘Һ瀝횦ಂ겯鿲㾤駳뾻⺑ᘼ혶朩毲ꎝ攎쟒ぱ监륟쇴㞢ኝ⩍㛆殿䵀譩鐫騯Ε뀕灓₦竰蝳墕푅ꄪ獥쭇쳑ᧅ毽茀疏ꋴ㧷줶奃롑踹嫜龚壌㬲蘏㥖㍩⼧ꉇ刳㒰섇銣屘⩤⺧䊈褪磵୬茻ꨟ썥              玫턋䦘铼ㅖ᳄Ố䢯멷Ù⦼죙⨺棆뀉刢㈁࠙㺒舶공㭄颓ꭱ惲ငᆅ溽ၵ铷棄誺ᒻ疡笹桩꼄栵૿繽맕竨Ⱊʡ㪬蒘쒖߰䔿ꋊㄜ꺳鼟稜禸᫵勢닅情처ꈽ韞伵۩懛㠎吁楖鐶༁뗤≽ⱔࠚᄏ䩿䇿适鈐暜뒻婰咒ᱼ諃䭐㬷斀튂ꥳ䠠┉㸊㛡⮗啦䲦굘輙ᬏᎺ貮簣䗘⏽乘惫翍촀䆇鈫㻿땂䁛嚎䴢탨䗊넝飡禸㉁ማ颭왦磓왦傡訕⬅翈叒귇ቫ㍖삿尗蘌郐⵼䤜๜珧鱹췮촱阈檮曀灀낦㤤坲烚ǿ棃鬆ᄸ掻▄ꃑ汋뗫묞䊊핊뽡䪃ꄐ㸤뮶뭼᚝ੀӤ㯄࠳ꟸ焫贫騉䵿᪍㤅뎹㺖푛諉谤봼㎒뫵儿⹪鼷龶锇詰ꝁ諕넄栜鯰㐋◘❢䚵ᆷ♷숒ꋈ甪ⶫ鱖裭봃㔠ꝘケΗ㞓ᬷ蜽鏟䭒ᶯꙪ쏺苝꧱鹓ф阘裙ꢋ踫ཏ⨀Ⲇ腁⹌슔뱄赥볔降ͱ闠쉰്ရ3ࣴ䈹茯ꍂ俛嶼꡶뷑脐ꗂ趿꧜鏱ꈝ쩡⮣ꐌ䕼ፋ䉾簇徱₪ᐃ鹨ꎕ鳸ꩾ❱⿎়욐⎊璛恥ᅦana entropii przy przejściu od stanu pierwszego do stanu drugiego wynosi:
ΔS=S1-S2=klnP2-klnP1
ΔS=kln(P2/P1); gdzie k- stała Boltzmanna, (P2/P1)- względne prawdopodobieństwo dwóch stanów
W układach izolowanych adiabatycznie procesy przebiegają od stanów mniej prawdopodobnych do stanów bardziej prawdopodobnych (procesy nieodwracalne) lub przynajmniej tak samo prawdopodobnych (procesy odwracalne).
Entropia jest zatem ilościową miarą stopnia cząsteczkowego chaosu w układzie. Jeśli Temperatura ciała dąży do zera bezwzględnego, to entropia ciała dąży do zera: lim S=0

Ze Sciągi:

W termodynamice rozważa się procesy odwracalne i nieodwracalne. Jeśli w procesie termodynamicznym układ przechodzi ze stanu 1 do stanu 2, a otoczenie ze stanu 1’ do stanu 2’, to proces nazywamy odwracalnym, gdy istnieje proces odwrotny, który przeprowadza układ ze stanu 2 do stanu 1, równocześnie przeprowadzając otoczenie ze stanu 2’ do stanu 1’.Procesy, które są nie odwracalne nazywamy nieodwracalnymi. Procesy rzeczywiste są wyłącznie nieodwracalne. Nieodwracaln神襅첡䯉⛕뎄뷠樜釤툖౱胱⛑ᄾ뼔થN됋徱벇㍌欸ᛮ輓復䚌␕ᑏ嫙闸ᖺߘ音⚙蓠韙柑꿄팴ঢ়娥Ӆꇞ꬈ᆿꁺፗ殁꤇剢窒缛庅峊쾧郋挽⯫∏⧎㩞曶ܯԃ᠔䚭៘뿇㡲슍볘魾֚䣀䚢꽛큸ꉊ곋应᭺娨刘ᫎ룇渥櫳琽ꪫ㱑㶈탢㶑풣賭⹢龢⢅㱠灖䰴프堃梇騄櫤巆뫻᰷吚鄞鵡奙㘛ᐃ뽨頫걖預㉭怋䲮䥠淥橱倿츳ㄩ䎰⸛ꡞ囦㧒涒쨫ꟈ⒚냟⩾珏ᓫ뛔౴嵨㽌ݮꅳ쥅䡽❞뜫門琯兤믍롼鋉鼔氺봱쉾⏭癲麩ࡖ舎뺉瞲扆钯굺䝡祗쒴琛埼赫뫐᳁쐵辊ʂ衷幸檨ጌ뇞ツཪ毼晼ꚡ◙瘄͏뫹쁾̰况稬唃ꎪ囔ఙ溵켹昡膿⫿䎢᭎粤㹵䬤鞦褑Ψ赙虚쵈벐悚琦㦱ퟫꭳ壉ᜐ⼓춯ꜵ壨᪊擪ᩢꍰܧڣ䜦퀌㙃뗿銧敭栍䑲䗲Ꝟ儁坿痑翇梊嶲竛秐㝚郺꾵䑈ᔠ늂쩥ᔔු㌴땟顨♱ꁿ쳧ڥ㿪㔘뎩♰䏽邽麛෿ꛢ末糧廻趶浜烘阂⣪쾖뢇뭹埱辏毫欮삊ࠒⲡ쩫栖뎴껼⠠ꮉ豳꽹䴖ꌆ쨚Φ䷿쥼育㇧슑؈쎵忯诀诧ꋚꊁꙭ㘐슣䵖းᔯ퀱邓毳䇐쳺胐줡薒ⶀ३쨈迁힎꒠̦ᆸ㺹鬺梜钮큵윩ꪵ皞䜯ຖꂀ㱨䦐拻쌣킸璤䎴ᛑ鶰Ặ肁⸃矊爹翄劼䳧Ⴃ땵趪⏝쮢힌┑㯜捄加蟈⾆濥磜⢿䞅澯퓛烤鵨䳍䋏瘨ퟄꚩ쯵䙖⃌躑ꮃ⑫梏ᯖ௣뫝无뺌꤂慞匎榵衳ꈖ㥙갊Ĥ⺸Ⴁꢵ嵛䵡㮜钉枺쎨揃躪᫰귓㻄놷슝례禤魧zachodzi w czasie dłuższym od najdłuższego charakterystycznego czasu dla układu. Na przykład jeśli przesuwamy tłok w naczyniu z gazem, to charakterystyczny czas układy, z którym powinniśmy porównać czas przesuwania tłoka, to czas, jaki fala dźwiękowa potrzebuje na dotarcie do końca naczynia. Dla układu o długości 3 metrów i prędkości fali dźwiękowej 332m/s otrzymujemy charakterystyczny czas rzędu 10 minus²s.

Proces odwracalny to proces termodynamiczny, którego kierunek można odwrócić poprzez prostą zmianę wartości jednej lub więcej zmiennych stanu termodynamicznego. Procesy odwracalne zachodzą bez żadnej zmiany entropii układu, natomiast inne funkcje stanu mogą ulegać zmianom. Procesy odwracalne mogą zachodzić tylko wtedy, gdy układ jest odizolowany albo znajduje się w stanie równowagi z otoczeniem. Przykładem procesu odwracalnego jest np: adiabatyczne rozprężanie gazu.

Z Wikipedii:

Proces nieodwracalny – proces termodynamiczny, powodujący wzrost sumy entropii układu i otoczenia.

W procesach nieodwracalnych, przyrost entropii układu termodynamicznego nieizolowanego jest większy, niż spowodowany tylko dopływem ciepła z otoczenia, co odpowiada wyrażeniu:

gdzie:

δQ jest elementarną ilością ciepła wprowadzonego do układu (różniczka niezupełna),

T jest stałą temperaturą bezwzględną

Różnica

spowodowana jest niedoskonałością procesu w wyniku czego uwalniane zostaje dodatkowe wewnętrzne ciepło procesu powodujące dodatkowy wzrost entropii. W niektórych publikacjach wielkość ta nazywana jest "produkcją entropii".

Zmiana entropii układu spowodowana dopływem ciepła spoza tego układu jest równa co do wielkości i przeciwna co do znaku zmianie entropii otoczenia. Uwzględniając dodatkową "produkcję entropii" w procesie nieodwracalnym, suma entropii układu i otoczenia wzrasta w wyniku zajścia takiego procesu.

dSu + dSot > 0

gdzie:

dSu - przyrost entropii układu

dSot - przyrost entropii otoczenia

Przykładem takiego procesu jest np. swobodne rozprężanie gazu lub zmieszanie dwóch cieczy.