Квазистатический процесс Квазистатический процесс
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Квазистатический процесс в термодинамике — идеализированный процесс, состоящий из непрерывно следующих друг за другом состояний равновесия.
Значение квазистатических процессов
Основное
значение квазистатических процессов
состоит в том, что данная модель
значительно упрощает исследования в
области термодинамики. Такая легкость
объясняется тем, что при мгновенном
описании состояния системы, совершающей
квазистатический процесс, требуется
одинаковое количество параметров, как
и для макроскопического описания
равновесного состояния. Квазистатические
процессы не реализуются в природе, но
являются хорошей моделью для приближения
процессов, протекающих достаточно
медленно (для квазистатического процесса
скорость изменения макроскопического
параметра
должна
удовлетворять условию 
,
где 
— время
релаксации, 
—
характерный масштаб изменения величины
).
Виды квазистатических процессов
В термодинамике часто встречаются следующие квазистатические процессы:
Изохорный процесс-процесс, происходящий при постоянном объеме;
Изобарный процесс- процесс, происходящий при постоянном давлении;
Изотермический процесс- процесс, в котором температура остается постоянной;
Адиабатический процесс- процесс, который совершается без подвода или отвода тепла;
Как и все квазистатические процессы, указанные изменения можно графически изобразить непрерывными линиями, названия которых практически соответствуют названиям самих описываемых процессов- изобарой, изохорой и изотермой.
Тепловые, холодильные машины.(их кпд) Цикл Карно.
Цикл Карно́ — идеальный термодинамический цикл. Тепловая машина Карно, работающая по этому циклу, обладает максимальным КПД из всех машин, у которых максимальная и минимальная температуры осуществляемого цикла совпадают соответственно с максимальной и минимальной температурами цикла Карно. Состоит из 2 адиабатических и 2 изотермических процессов.
Цикл Карно назван в честь французского военного инженера Сади Карно, который впервые его исследовал в 1824 году.
Одним из важных свойств цикла Карно является его обратимость: он может быть проведён как в прямом, так и в обратном направлении, при этом энтропияадиабатически изолированной (без теплообмена с окружающей средой) системы не меняется.
Кпд тепловой машины Карно
Количество теплоты, полученное рабочим телом от нагревателя при изотермическом расширении, равно
.
Аналогично, при изотермическом сжатии рабочее тело отдало холодильнику
.
Отсюда коэффициент полезного действия тепловой машины Карно равен
.
Из последнего выражения видно, что КПД тепловой машины Карно зависит только от температур нагревателя и холодильника. Кроме того, из него следует, что КПД может составлять 100 % только в том случае, если температура холодильника равна абсолютному нулю. Это невозможно, но не из-за недостижимости абсолютного нуля (этот вопрос решается только третьим началом термодинамики, учитывать которое здесь нет необходимости), а из-за того, что такой цикл или нельзя замкнуть, или он вырождается в совокупность двух совпадающих адиабат и изотерм.
Поэтому максимальный КПД любой тепловой машины, будет меньше или равен КПД тепловой машины Карно, работающей при тех же температурах нагревателя и холодильника. Например, КПД идеального цикла Стирлинга равен КПД цикла Карно.