Оборотні і необоротні процеси. Цикли

Процес - це перехід системи із одного стану в інший. Є рівноважні і нерівноважні, оборотні і необоротні процеси.

При рівноважному процесі зміни параметрів системи (тиску, температури і т.ін.) встигають за змінами зовнішніх умов. Це означає, що в момент припинення зміни зовнішніх умов зміна параметрів системи теж відразу припиняється. Це нескінченно повільні процеси.

При нерівноважному процесі після стабілізації зовнішніх умов параметри системи ще деякий час продовжують змінюватись. Це швидко текучі процеси. Наприклад, при швидкому стискуванні газу поршнем поблизу нього температура газу вища ( молекули відбиваються від нього з більшою швидкістю на подвоєну швидкість поршня, ніж падають (див. наслідок у розділі 4.8), ніж в об’ємі. Тому після зупинки поршня температура продовжує змінюватись (вирівнюватись).

Оборотній – це такий процес, який можна провести в зворотному напрямку через ту ж саму сукупність станів системи, що і в прямому (рис.6.28,а). Якщо ж цього здійснити неможливо, процес називається необоротнім (рис.6.28,б). Наприклад, при швидкому стискуванні газу , коли його температура поблизу поршня більша, ніж в об’ємі, зворотній процес розширення газу, із температурою поблизу поршня вищою, ніж в об’ємі, неможливий. Дійсно, в цьому випадку молекула буде мати швидкість відбивання меншу на подвоєну швидкість поршня (див. наслідок у розділі 4.8), ніж швидкість падіння на нього. А це означає меншу температуру газу поблизу поршня, ніж в об’ємі. А це вже інший шлях зворотного процесу ніж прямого.

Цикл – це замкнутий процес, тобто коли система після ряду змін повертається в свій початковий стан. Якщо всі процеси циклу оборотні, цикл теж оборотній. Якщо ж хоч один процес циклу необоротній, цикл теж необоротній.

Робота газу цикл чисельно дорівнює площі, обмеженій циклом в координатах Р-V.