Kvasistatisk proces

i termodynamik, en kvasi-statisk proces (også kendt som kvasi-ligevægt, fra Latin kvasi, der betyder ‘som om’), er en termodynamisk proces, der sker langsomt nok til, at systemet forbliver i intern ligevægt. Et eksempel på dette er kvasi-statisk kompression, hvor volumenet af et system ændres med en hastighed, der er langsom nok til at lade trykket forblive ensartet og konstant i hele systemet. En sådan proces er en række ligevægtstilstande, og uendelig langsomhed er dens karakteristiske træk.

kun i kvasi-statisk proces kan vi definere intensive mængder (som tryk, temperatur, specifikt volumen, specifik entropi) af systemet på hvert øjeblik under hele processen; ellers, da der ikke etableres nogen intern ligevægt, ville forskellige dele af systemet have forskellige værdier af disse mængder.

enhver reversibel proces er en kvasi-statisk. Kvasi-statiske processer, der involverer entropiproduktion, er imidlertid ikke reversible. Et eksempel på en kvasi-statisk proces, der ikke er reversibel, er en kompression mod et system med et stempel, der er udsat for friktion; selvom systemet altid er i termisk ligevægt, sikrer friktionen dannelsen af dissipativ entropi, som direkte strider mod definitionen af reversibel. Alternativt kan man sige, at friktion kun ville generere varme og dissipativ entropi, hvis stempelets bevægelse ikke var uendeligt langsom. Et bemærkelsesværdigt eksempel på en proces, der ikke engang er kvasi-statisk, er den langsomme varmeveksling mellem to legemer på to endeligt forskellige temperaturer, hvor varmevekslingshastigheden styres af en ca.adiabatisk skillevæg mellem de to legemer— i dette tilfælde, uanset hvor langsomt processen finder sted, er tilstandene i det sammensatte system bestående af de to legemer langt fra ligevægt, da termisk ligevægt for dette sammensatte system kræver, at de to legemer har samme temperatur.

der findes en vis tvetydighed i litteraturen om sondringen mellem kvasi-statiske og reversible processer, da disse undertiden tages som synonymer. Årsagen er sætningen, at enhver reversibel proces også er en kvasi-statisk, selvom (som vi har illustreret ovenfor) det omvendte ikke er sandt. I praktiske situationer er det vigtigt at skelne mellem de to: enhver ingeniør vil huske at inkludere friktion ved beregning af den dissipative entropigenerering, så der er ingen reversible processer i praksis. Definitionen ovenfor er tættere på den intuitive forståelse af ordet “kvasi-” (som om) “statisk” og forbliver teknisk forskellig fra reversible processer.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.