Kvasistatisk prosess

i termodynamikk er en kvasi-statisk prosess (også kjent som kvasi-likevekt, fra Latin kvasi, som betyr’ som om’), en termodynamisk prosess som skjer sakte nok til at systemet forblir i intern likevekt. Et eksempel på dette er kvasi-statisk komprimering, hvor volumet av et system endres med en hastighet sakte nok til at trykket forblir jevnt og konstant gjennom hele systemet. En slik prosess er en rekke likevektstilstander, og uendelig langsomhet er dens karakteristiske trekk.

bare i kvasi-statisk prosess kan vi definere intensive mengder (som trykk, temperatur, spesifikt volum, spesifikk entropi) av systemet på hvert øyeblikk under hele prosessen; ellers, siden ingen intern likevekt er etablert, vil forskjellige deler av systemet ha forskjellige verdier av disse mengdene.

enhver reversibel prosess er en kvasi-statisk. Kvasi-statiske prosesser som involverer entropiproduksjon er imidlertid ikke reversible. Et eksempel på en kvasi-statisk prosess som ikke er reversibel er en komprimering mot et system med et stempel utsatt for friksjon; selv om systemet alltid er i termisk likevekt, sikrer friksjonen genereringen av dissipativ entropi, som direkte går mot definisjonen av reversibel. Alternativt kan man si at friksjon bare ville generere varme og dissipativ entropi hvis stempelets bevegelse ikke var uendelig langsom. Et bemerkelsesverdig eksempel på en prosess som ikke engang er kvasi-statisk, er den langsomme varmevekslingen mellom to legemer på to endelig forskjellige temperaturer, hvor varmevekslingskursen styres av en omtrentlig adiabatisk partisjon mellom de to legemene— i dette tilfellet, uansett hvor sakte prosessen finner sted, er tilstandene i komposittsystemet som består av de to legemene langt fra likevekt, siden termisk likevekt for dette sammensatte systemet krever at de to legemene er ved samme temperatur.

noe tvetydighet eksisterer i litteraturen om skillet mellom kvasi-statiske og reversible prosesser, da disse noen ganger tas som synonymer. Årsaken er at en reversibel prosess også er en kvasi-statisk, selv om (som vi har illustrert ovenfor) det omvendte ikke er sant. I praktiske situasjoner er det viktig å skille mellom de to: enhver ingeniør vil huske å inkludere friksjon ved beregning av dissipativ entropi generasjon, så det er ingen reversible prosesser i praksis. Definisjonen gitt ovenfor er nærmere den intuitive forståelsen av ordet «kvasi -» (som om) «statisk» og forblir teknisk forskjellig fra reversible prosesser.

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert.