Proces quasi-statyczny

O transformacji mówi się, że jest quasi-statyczna, jeśli wszystkie stany pośrednie układu termodynamicznego podczas transformacji są stanami zdefiniowanymi , bliskimi stanom równowagi. Oznacza to, że nierównowaga zmiennych stanu odpowiedzialnych za transformację jest nieskończenie mała. Aby transformacja była quasi-statyczna, musi być zatem bardzo powolna, aby można ją było uznać za składającą się z kolejnych stanów równowagi . W tych warunkach można go modelować za pomocą prawa matematycznego. Jest to zatem idealna transformacja, do której może zmierzać prawdziwa transformacja.

Na przykład kompresja jest quasi-statyczna, jeśli objętość układu zmienia się z na tyle małą szybkością, że ciśnienie pozostaje jednolite i stałe w całym układzie.

Procesy odwracalne

Każdy odwracalny proces termodynamiczny jest transformacją quasi-statyczną. Z drugiej strony, nie wszystkie przemiany quasi-statyczne są koniecznie procesem odwracalnym, ponieważ możliwe jest wejście lub wyjście ciepła z układu lub wytworzenie entropii w jakiś sposób.

Na przykład kompresja w układzie tłokowym podatnym na tarcie jest procesem quasi-statycznym, który nie jest odwracalny. Chociaż układ jest zawsze w równowadze termicznej, tarcie gwarantuje generowanie entropii, która ulegnie rozproszeniu. Jest to bezpośrednio sprzeczne z definicją odwracalności.

Praca

P oznaczające ciśnienie zewnętrzne układu

1. Stałe ciśnienie w układzie: transformacja izobaryczna , W1-2=-∫PDV=-P(V2-V1){\ displaystyle W_ {1-2} = - \ int PdV = -P (V_ {2} -V_ {1})}
2. Objętość stała: transformacja izochoryczna , W1-2=-∫PDV=0{\ displaystyle W_ {1-2} = - \ int PdV = 0}
3. Stała temperatura: przemiana izotermiczna , W1-2=-∫PDV,{\ displaystyle W_ {1-2} = - \ int PdV,}gdzie P zmienia się wraz z odległością z V  : , wtedy:PV=P1V1=VS{\ displaystyle \ quad PV = P_ {1} V_ {1} = C} W1-2=-P1V1ja⁡V2V1{\ displaystyle W_ {1-2} = - P_ {1} V_ {1} \ ln {\ frac {V_ {2}} {V_ {1}}}}
4. transformacja politropowa , W1-2=P1V1-P2V2nie-1{\ displaystyle W_ {1-2} = {\ frac {P_ {1} V_ {1} -P_ {2} V_ {2}} {n-1}}}

Bibliografia

1. „Zwięzła Encyklopedia Nauki i Technologii” .
2. „Harddad” .
3. (w) Daniel Schroeder , Wprowadzenie do fizyki termicznej , Stany Zjednoczone, Addison Wesley Longman,2000, 20–21  s. ( ISBN  0-201-38027-7 ).

Źródła

• (en) Concise Encyclopedia of Science and Technology , New York, McGraw-Hill,2006( przeczytaj online )
• (pl) YM Haddad , Mechaniczne zachowanie materiałów inżynierskich: obciążenie statyczne i quasi-statyczne , Springer,2000, 508  s. ( ISBN  0-7923-6354-X , przeczytaj online )

Zobacz również

• Przybliżenie quasi-hydrostatyczne w meteorologii