Quasistatic process

熱力学において、準静的プロセス(quasi-static process、またはquasi-equilibrium)は、システムが内部平衡にとどまるのに十分ゆっくりと起こる熱力学的プロセスである。 この例は準静的圧縮であり、システムの体積は、圧力がシステム全体にわたって均一で一定のままであることを可能にするのに十分遅い速度で変 このようなプロセスは平衡状態の連続であり、無限の遅さがその特徴である。

準静的プロセスにおいてのみ、プロセス全体のあらゆる瞬間におけるシステムの集中的な量(圧力、温度、比体積、比エントロピーなど)を定義することが

任意の可逆過程は準静的過程である。 しかし、エントロピー生成を伴う準静的過程は可逆的ではない。 可逆ではない準静的プロセスの例は、摩擦を受けるピストンを有するシステムに対する圧縮であり、システムは常に熱平衡にあるが、摩擦は散逸エントロピーの生成を保証し、これは可逆の定義に直接反する。 あるいは、ピストンの動きが無限に遅くない場合にのみ、摩擦が熱と散逸エントロピーを生成すると言うことができます。 準静的でさえないプロセスの顕著な例は、二つの有限に異なる温度での二つの物体間のゆっくりとした熱交換であり、熱交換速度は二つの物体間のほぼ断熱的な分配によって制御される-この場合、プロセスがどんなにゆっくりと行われても、この複合系の熱平衡は二つの物体が同じ温度であることを必要とするので、二つの物体からなる複合系の状態は平衡から遠く離れている。

準静的プロセスと可逆プロセスの区別に関する文献には、これらが同義語として取られることがあるため、いくつかのあいまいさが存在します。 その理由は、(上で説明したように)逆が真実ではないにもかかわらず、任意の可逆プロセスも準静的プロセスであるという定理です。 実用的な状況では、2つを区別することが不可欠です:エンジニアは、散逸エントロピー生成を計算するときに摩擦を含めることを覚えているので、実際には可逆的なプロセスはありません。 上記の定義は、”準”(あたかも)”静的”という言葉の直感的な理解に近く、可逆的なプロセスとは技術的に異なるままです。

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