Термодинамика (Сборник рефератов). Черный А.А. - 27 стр.

      Обратимые (квазистатические) и необратимые процессы. В про-
цессе перехода из одного равновесного состояния в другое, который может
происходить под влиянием различных внешних воздействий, система прохо-
дит через непрерывный ряд состояний, не являющихся, вообще говоря, рав-
новесными. Для реализации процесса, приближающегося по своим свойствам
к равновесному, необходимо, чтобы он протекал достаточно медленно. Но
сама по себе медленность процесса ещё не является достаточным признаком
его равновесности. Так, процесс разрядки компенсатора через большое со-
противление или дросселирование (см. Джоуля—Томсона эффект), при ко-
тором газ перетекает из одного сосуда в другой через пористую перегородку
под влиянием перепада давлений, могут быть сколь угодно медленными и
при этом существенно неравновесными процессами. Равновесный процесс,
представляя собой непрерывную цепь равновесных состояний, является об-
ратимым — его можно совершить в обратном направлении, и при этом в ок-
ружающей среде не останется никаких изменений. Т. даёт полное количест-
венное описание обратимых процессов, а для необратимых процессов уста-
навливает лишь определённые неравенства и указывает направление их про-
текания. Первое начало термодинамики. Существуют два принципиально
различающихся способа изменения состояния системы: первый связан с ра-
ботой системы по перемещению на макроскопические расстояния окружаю-
щих тел (или работой этих тел над системой); второй — с сообщением сис-
теме теплоты (или с отводом теплоты) при неизменном расположении окру-
жающих тел. В общем случае переход системы из одного состояния в другое
связан с сообщением системе некоторого количества теплоты AQ и соверше-
нием системой работы АА над внешними телами. Как показывает опыт, при
заданных начальном и конечном состояниях AQ и АА существенно зависят от
пути перехода. Другими словами, эти величины являются характеристиками
не отдельного состояния системы, а совершаемого ею процесса. Первое на-
чало термодинамики утверждает, что если система совершает термодинами-
ческий цикл (то есть возвращается в конечном счёте в исходное состояние),
то полное количество теплоты, сообщенное системе на протяжении цикла,
равно совершенной ею работе.
      Первое начало термодинамики представляет собой по существу выра-
жение закона сохранения энергии для систем, в которых существенную роль
играют тепловые процессы. Энергетическая эквивалентность теплоты и ра-
боты, то есть возможность измерения их количеств в одних и тех же едини-
цах и тем самым возможность их сравнения была доказана опытами Ю. Р.
Майера (1842) и особенно Дж. ДЖОУЛЯ (1843У Первое начало термодинами-
ки было сформулировано Майером, а затем в значительно более ясной форме
Г. Гельмгольием (1847). Приведённая выше формулировка первого начала
равнозначна, очевидно, утверждению о невозможности вечного двигателя 1-
го рода.
      Из первого начала следует, что в случае незамкнутого процесса (когда
система не возвращается в исходное состояние) разность AQ — АА хоть и не
равна нулю, но во всяком случае не зависит от пути перехода между данны-
                                    27