Quasistatisch proces

in de thermodynamica is een quasi-statisch proces (ook bekend als quasi-evenwicht, van het Latijnse quasi, wat “alsof” betekent) een thermodynamisch proces dat langzaam genoeg gebeurt zodat het systeem in intern evenwicht blijft. Een voorbeeld hiervan is quasi-statische compressie, waarbij het volume van een systeem verandert met een snelheid die langzaam genoeg is om de druk uniform en constant te blijven in het hele systeem. Zo ‘ n proces is een opeenvolging van evenwichtstoestanden, en oneindige traagheid is haar karakteristieke kenmerk.

alleen in quasi-statisch proces kunnen we intensieve grootheden (zoals druk, temperatuur, specifiek volume, specifieke entropie) van het systeem definiëren op elk moment tijdens het hele proces; anders, omdat er geen intern evenwicht is vastgesteld, zouden verschillende delen van het systeem verschillende waarden van deze grootheden hebben.

elk reversibel proces is een quasi-statisch proces. Quasistatische processen waarbij entropie wordt geproduceerd, zijn echter niet omkeerbaar. Een voorbeeld van een quasi-statisch proces dat niet omkeerbaar is, is een compressie tegen een systeem met een zuiger die onderhevig is aan wrijving; hoewel het systeem altijd in thermisch evenwicht is, zorgt de wrijving voor het genereren van dissipatieve entropie, wat direct tegen de definitie van omkeerbaar ingaat. Als alternatief kan men zeggen dat wrijving alleen warmte en dissipatieve entropie zou genereren als de beweging van de zuiger niet oneindig langzaam was. Een opmerkelijk voorbeeld van een proces dat niet eens quasi-statisch is, is de langzame warmte— uitwisseling tussen twee lichamen op twee eindig verschillende temperaturen, waarbij de warmte-uitwisseling wordt geregeld door een ongeveer adiabatische verdeling tussen de twee lichamen-in dit geval, hoe langzaam het proces ook plaatsvindt, de toestanden van het samengestelde systeem bestaande uit de twee lichamen is verre van evenwicht, omdat het thermische evenwicht voor dit samengestelde systeem vereist dat de twee lichamen op dezelfde temperatuur.

er bestaat enige onduidelijkheid in de literatuur over het onderscheid tussen quasi-statische en reversibele processen, aangezien deze soms als synoniemen worden beschouwd. De reden hiervoor is de stelling dat elk omkeerbaar proces ook een quasi-statisch proces is, hoewel (zoals we hierboven hebben geïllustreerd) het omgekeerde niet waar is. In praktische situaties is het essentieel om onderscheid te maken tussen de twee: elke ingenieur zou eraan denken om wrijving op te nemen bij het berekenen van de dissipatieve entropie generatie, dus er zijn geen omkeerbare processen in de praktijk. De hierboven gegeven definitie komt dichter bij het intuïtieve begrip van het woord “quasi-” (alsof) “statisch” en blijft technisch verschillend van omkeerbare processen.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.