Kvazisztatikus folyamat

ban ben termodinamika, a kvázi-statikus folyamat (más néven kvázi-egyensúly, a latinból kvázi, jelentése ‘mintha’), egy termodinamikai folyamat, amely elég lassan történik ahhoz, hogy a rendszer belső egyensúlyban maradjon. Erre példa a kvázi-statikus tömörítés, ahol a rendszer térfogata elég lassan változik ahhoz, hogy a nyomás egyenletes és állandó maradjon az egész rendszerben. Egy ilyen folyamat az egyensúlyi állapotok egymásutánja, jellegzetes jellemzője a végtelen lassúság.

csak kvázi statikus folyamatban határozhatjuk meg a rendszer intenzív mennyiségeit (például nyomást, hőmérsékletet, fajlagos térfogatot, fajlagos entrópiát) az egész folyamat minden pillanatában; különben, mivel nincs belső egyensúly, a rendszer különböző részeinek eltérő értékei lennének ezeknek a mennyiségeknek.

bármely reverzibilis folyamat kvázi statikus. Az entrópia előállításával járó kvázi statikus folyamatok azonban nem visszafordíthatók. A nem visszafordítható kvázi-statikus folyamatra példa a súrlódásnak kitett dugattyúval rendelkező rendszerrel szembeni tömörítés; bár a rendszer mindig termikus egyensúlyban van, a súrlódás biztosítja a disszipatív entrópia kialakulását, amely közvetlenül ellentétes a reverzibilis meghatározásával. Alternatív megoldásként azt mondhatjuk, hogy a súrlódás csak akkor hoz létre hőt és disszipatív entrópiát, ha a dugattyú mozgása nem végtelenül lassú. Figyelemre méltó példa egy olyan folyamatra, amely még kvázi statikus sem, a lassú hőcsere két test között két végesen eltérő hőmérsékleten, ahol a hőcserélési sebességet a két test közötti megközelítőleg adiabatikus Válaszfal szabályozza-ebben az esetben, függetlenül attól, hogy a folyamat milyen lassan zajlik, a két testből álló összetett rendszer állapota messze van az egyensúlytól, mivel ennek az összetett rendszernek a termikus egyensúlya megköveteli, hogy a két test azonos hőmérsékleten legyen.

a szakirodalomban van némi kétértelműség a kvázi-statikus és reverzibilis folyamatok megkülönböztetésére vonatkozóan, mivel ezeket néha szinonimáknak tekintik. Ennek oka az a tétel, hogy bármely reverzibilis folyamat kvázi-statikus is, annak ellenére, hogy (amint azt fentebb bemutattuk) az ellenkezője nem igaz. Gyakorlati helyzetekben elengedhetetlen a kettő megkülönböztetése: bármelyik mérnök emlékezne a súrlódásra a disszipatív entrópia generációjának kiszámításakor, így a gyakorlatban nincsenek reverzibilis folyamatok. A fenti meghatározás közelebb áll a “kvázi” (mintha) “statikus” szó intuitív megértéséhez, és technikailag különbözik a reverzibilis folyamatoktól.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.