Обратимые и необратимые процессы. Круговой процесс
Обратимым процессом называют такой процесс, который может
быть проведен в обратном направлении таким образом, что система будет проходить
через те же состояния, что и при прямом ходе, но в обратной последовательности.
Обратимым может быть только равновесный процесс.
Обратимый процесс обладает следующими свойствами: если при
прямом ходе на каком-то элементарном участке (рис. 9.8.) система получает тепло
δQ и совершает работу δA
, то при обратном ходе на том же участке система отдает тепло δQ’=δQ и над ней совершается
работа δA’=δA . По
этой причине после протекания обратимого процесса в одном, а затем в обратном
направлении и возвращение системы в первоначальное состояние в окружающих телах
не должно оставаться никаких изменений. Например шарик на пружине в вакууме
колеблется бесконечно долго.
В том случае, когда после завершения прямого и обратного
процессов система вернулась в первоначальное состояние и в окружающей среде
остались изменения, процесс является необратимым. Очевидно, что все процессы в
природе необратимые.
Круговым процессом (или циклом) называется такой процесс при
котором система после ряда изменении возвращается в исходное состояние. На графике
цикл изображается замкнутой кривой Работа совершаемая при круговом процессе,
численно равна площади охватываемой кривой. После совершения цикла система
возвращается в прежнее состояние. Поэтому всякая функция состояния, в частности
внутренняя энергия, имеет в начале и в конце цикла одинаковое значение.