Proces termodinamic

Trecerea unui sistem termodinamic dintr-o stare în alta se numeşte proces termodinamic sau transformare de stare.

Se numeşte proces cvasistatic un proces în cursul căreia sistemul termodinamic parcurge, ca şi exteriorul său, o succesiune continuă de stări de echilibru termodinamic.

Observaţii:

  • Procesul cvasistatic este un proces ideal. Denumirea „proces cvasistatic” subliniază faptul că stările prin care trece sistemul sunt stări de echilibru termodinamic.
  • Un proces cvasistatic se realizează practic atunci când parametrii de stare se modifică suficient de lent pentru ca, la orice moment, sistemul termodinamic să poată fi considerat în stare de echilibru termodinamic. De exemplu, în cazul gazului închis în cilindrul cu piston, dacă deplasarea pistonului se face extrem de lent.

Se numeşte proces reversibil un proces în care succesiunea de stări prin care trece sistemul poate fi parcursă în ambele sensuri.

Observaţii:

  • Un proces care nu este reversibil se numeşte proces ireversibil.
  • Întreaga experienţă practică a omului arată că procesele naturale sunt ireversibile, adică se desfăşoară într-un anumit sens şi nu se pot desfăşura de la sine în sens opus.

Procesele cvasistatice în care un anumit parametru de stare rămâne nemodificat sunt procese particulare, fundamentale în studiul termodinamicii. Dintre acestea menţionăm:

  • procesele izoterme, în care temperatura rămâne constantă;
  • procesele izobare, în care presiunea rămâne constantă;
  • procesele izocore, în care volumul rămâne constant;
  • procesele adiabatice, în care entropia rămâne constantă (schimbul de energie cu mediul extern se realizează numai sub formă de lucru mecanic).

Starea de echilibru termodinamic a unei cantităţi fixe (ν= constant) de gaz ideal este complet descrisă de doi parametri de stare, de exemplu, presiunea p şi volumul V. Într-un sistem rectangular de coordonate (p, V) unei stări de echilibru termodinamic, descrisă de valorile (p0, V0) ale parametrilor de stare, îi corespunde un punct determinat, P. Reciproc, oricărui punct din sistemul de coordonate îi corespunde o singură stare de echilibru termodinamic.

Concluzii:

  • Stările de echilibru termodinamic ale unui fluid ideal pot fi reprezentate grafic.
  • Stările de neechilibru nu pot fi reprezentate grafic deoarece în cazul lor unii parametri de stare, de exemplu presiunea, nu au o valoare determinată.

Consecinţe:

  • Procesele cvasistatice, fiind constituite dintr-o succesiune continuă de stări de echilibru termodinamic, pot fi reprezentate grafic.
  • Procesele necvasistatice nu pot fi reprezentate grafic.

Un proces termodinamic este numit ciclic, dacă starea finală a sistemului termodinamic coincide cu starea sa iniţială.

Unless otherwise stated, the content of this page is licensed under Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 License