Termodynamické procesy

Vysvetľujeme, aké sú termodynamické procesy, typy, ktoré existujú a uvádzajú niekoľko príkladov

Aké sú termodynamické procesy?

Ten Termodynamické procesy Sú to procesy, v ktorých termodynamický systém študovaný systém prechádza zmenou štátu. Počas tejto zmeny štátu sa pohyb energetiky vyskytuje buď v systéme alebo medzi systémom a okolím. V skutočnosti je to dôvod, prečo sa nazývajú Termodynamické procesy, vzhľadom na to termos- Odkazuje na teplo (forma energie) a -dynamika Odkazuje na pohyb.

Zmenou stavu sa nemusí nevyhnutne odvolávať z tuhej na tekutinu alebo plynovú tekut stav systému, ako je teplota, objem a tlak.

Termodynamické procesy sa vyskytujú všade. V skutočnosti sa prakticky akýkoľvek proces zmeny, pre ktorý je možné definovať systém. Od topenia zmrzliny po prevádzku vnútorného spaľovacieho motora alebo prevádzky mixéra.

Typy termodynamických procesov

Existuje široká škála termodynamických procesov, takže je potrebné ich klasifikovať, aby sa uľahčilo ich štúdium. Hlavné kritériá klasifikácie termodynamických procesov sú:

1. Podľa výmenného kurzu v systéme
2. Podľa štátnej funkcie, ktorá zostáva konštantná
3. Podľa druhého zákona o termodynamike

1. Typy termodynamických procesov podľa výmenného kurzu

• Zmeny systému

Tento typ termodynamického procesu sa vyznačuje prechodom systému z počiatočného stavu na konečný, obidve definované primeraným počtom stavových premenných. V tomto type procesov je systém v termodynamickej rovnováhe v počiatočnom stave, ako aj v konečnom stave a zmena je spôsobená externým činidlom.

Môže vám slúžiť: Petriho boxu: Charakteristika, funkcie, použite príkladyPríklad procesu zmeny v systéme, v tomto prípade sa v plyne, ktorý je vo valci, zmena stavu dochádza k zmene štátu

Termodynamická rovnováha je makroskopická podmienka, ktorá naznačuje, že systém nebude mať žiadnu zmenu v čase, pokiaľ nie je narušená určitou vonkajšou silou. Môže to pozostávať z prínosu energie vo forme tepla, práce, okrem iného.

Je potrebné poznamenať, že pri štúdiu procesov zmeny v systéme mnohokrát (aj keď nie vždy) tento proces nie je dôležitý, ale iba pôvodný stav a konečný stav.

• Cyklické procesy

V mnohých situáciách, najmä pri konštrukcii strojov založených na termodynamických procesoch, sa systém predkladá do súboru procesov zmeny štátu, ktoré začínajú z počiatočného stavu, prechádzajú sadou stredných stavov a opäť sa končí v rovnakom pôvodnom štáte, pôvodný pôvodný štát, Teda dokončenie cyklu.

Procesy vo valci vnútorného spaľovacieho motora sú cyklické procesy, ktoré sa neustále opakujú, aby sa motor udržal v prevádzke

Cyklické procesy nevytvárajú čistú zmenu v stave systému (keďže začínajú a končia v rovnakom stave), ale v závislosti od toho, ako sa cyklus vykonáva, môžu produkovať čistý prenos energie z časti okolia do iný alebo medzi dvoma ďalšími samostatnými systémami.

Príkladom cyklických procesov je to, čo sa deje v piestoch vnútorného spaľovacieho motora, ako aj súbor procesov, ktoré sa vyskytujú v kompresori chladiacich systémov.

• Tokové procesy

Procesy toku sa líšia od ostatných dvoch typov procesov, v ktorých je systém tvorený záležitosťou, ktorá je v danom čase v kontajneri, prostredníctvom ktorého prechádza konštantný tok hmoty.

Môže vám slúžiť: etylénglykol: Vlastnosti, chemická štruktúra, použitiePotrubia v továrni, v ktorej sa vyskytujú procesy toku

Tieto typy termodynamických procesov sa bežne používajú v inžinierstve a vlastnosti záujmu sú vo všeobecnosti rýchlosť vstupu a výstupu energie do az nádoby, pretože je krížená záležitosťou, ktorá môže byť čistá kvapalina, roztok, a zmes reaktantov atď.

2. Typy termodynamických procesov podľa štátnej funkcie, ktorá zostáva konštantná

Na uľahčenie ich analýzy a interpretácie sa vykonáva mnoho termodynamických procesov udržiavaním jednej alebo viacerých konštantných premenných. Týmto spôsobom je možné určiť účinky na systém zmeny malého počtu premenných. Vďaka tomu je možné definovať rôzne typy termodynamických systémov podľa toho, ktoré premenné zostávajú konštantné. Toto sú:

• Izotermické procesy (t = ctte)

Sú tie procesy, v ktorých teplota zostáva konštantná. Napriek tomu, že sa zdá byť intuitívne, skutočnosť, že teplota sa nezmení, neznamená, že nedochádza k prenosu tepla. Počas týchto procesov nedochádza k zmene vnútornej energie systému.

• Izocorické procesy (v = ctte)

Sú procesy, ktoré sa vyskytujú bez zmeny objemu. Všeobecne sa vyskytujú v uzavretých systémoch s tuhými stenami (ktoré nie je možné deformovať). Nazývajú sa tiež izovolumetrické a izometrické. Vyznačujú sa tým, že nezahŕňajú expanznú prácu P-V.

• Izobarické procesy (p = ctte)

Je to pravdepodobne najbežnejší typ termodynamického procesu, s ktorým sme narazili na náš každodenný život. Sa vyznačujú konštantným tlakom.

• Adiabatické procesy (q = 0)

Toto sú procesy, ktoré sa vyskytujú bez prenosu tepla. Zvyčajne sa zamieňajú s izotermickými procesmi, pretože, pretože nedochádza k prenosu tepla, mnohí predpokladajú, že nedochádza k zmene teploty. To však nie je také.

• Izoentropické procesy (s = ctte)

Sú to procesy, v ktorých zostáva entropia systému konštantná.

• Izotalpic Processes (H = CTTE)

Sú to procesy, v ktorých zostáva entalpia systému konštantná.

Môže vám slúžiť: tiosulfát sodný (Na2S2O3)

3.  Typy termodynamických procesov podľa druhého zákona o termodynamike

Druhý zákon sa používa na predpovedanie spontánnosti termodynamických procesov. Na základe toho je možné rozlíšiť nasledujúce typy procesov:

• Spontánne procesy

Sú to tie, ktoré naznačujú zvýšenie entropie vesmíru, a preto sa vyskytujú spontánne (prirodzene).

• Reverzibilné procesy

Tento typ procesov nezahŕňa zmenu v entropii vesmíru, a preto je v rovnováhe. Sú to reverzibilné procesy, ktoré sa môžu vyskytnúť v oboch smeroch.

• Nezvratné procesy

Sú to tie, ktoré naznačujú zníženie entropie vesmíru, a preto sa nestávajú prirodzene od počiatočného stavu do konca, ale v opačnom smere.

Príklady termodynamických procesov

• Carnot's Cycle je a Cyklický proces zo 4 etáp, na ktorých sú založené na chladiacich systémoch, ako sú referencie.
• Odparenie kaluže vody je príkladom a nezvratný termodynamický proces.
• FORMÁCIA FORMÁCIE v mrazničke je a Nezvratný proces.
• Chladenie plynu, ktorý je pod tlakom, nechaním uniknúť z fľaše je príkladom a približne adiabatický proces.
• Spaľovanie kuchynského plynu sa vyskytuje vo vzduchu pri konštantnom atmosférickom tlaku, takže sa považuje za izobarický proces.
• Zahrievanie vody v plynovom ohrievači je a Proces prietoku, Pretože voda vstupuje a necháva potrubie konštantnou rýchlosťou, pričom absorbuje teplo zo spaľovania plynu.