Необратимые процессы термодинамики

По просьбе нашего читателя постараемся описанную тему от 09:44 | 17.07.2016 раскрыть ещё глубже, сегодня рассмотрим Необратимые процессы термодинамики. Не будем разливать воду, а преступим рассмотрению этого вопроса.

Основное положение

Необратимый процесс невозможен к проведению в противоположном направлении посредством все тех же самых промежуточных состояний. Все реальные процессы считаются в физике необратимыми. В качестве примеров таких процессов выступают следующие явления:

• диффузия;
• термодиффузия;
• теплопроводность;
• вязкое течение и др.

Переход кинетической энергии (для макроскопического движения) в теплоту через трение (во внутреннюю энергию системы) будет представлять собой необратимый процесс.

Все осуществляемые в природе физические процессы подразделяются на обратимые и необратимые. Пусть изолированная система вследствие некоего процесса осуществит переход из состояния А в состояние В и затем возвратится в свое изначальное состояние.

Процесс, в таком случае, станет обратимым в условиях вероятного осуществления обратного перехода из состояния В в А через аналогичные промежуточные состояния таким путем, чтобы при этом не оставалось совершенно никаких изменений в окружающих телах.

Если осуществление подобного перехода невозможно и при условии сохранения по окончании процесса в окружающих телах или внутри самой системы каких-либо изменений, то процесс окажется необратимым.

Любой процесс, сопровождающийся явлением трения, станет необратимым, поскольку, в условиях трения, часть работы всегда превратится в тепло, оно рассеется, в окружающих телах сохранится след процесса – (нагревание), что превратит процесс (с участием трения) в необратимый.

Пример 1

В качестве важнейшей принципиальной особенности всех тепловых явлений (где участвует громаднейшее количество молекул), будет выступать их необратимый характер. Примером процесса такого характера можно считать расширение газа (в частности, идеального) в пустоту.

Итак, в природе наблюдается существование двух видов принципиально различных процессов:

• обратимых;
• необратимых.

Согласно заявлению М. Планка, сделанного однажды, различия между такими процессами, как необратимые и обратимые, будут лежать значительно глубже, чем, к примеру, между электрическими и механическими разновидностями процессов. По этой причине, его с большим основанием (сравнительно с любым другим признаком) имеет смысл выбирать как первейший принцип в рамках рассмотрения физических явлений.

Термодинамика как наука официально зародилась очень давно, на территории Древнего Востока, а затем интенсивно развивалась в европейских странах. В научных постулатах в течение длительного периода времени оставался недостаточно изученным вопрос о взаимоотношениях части и целого. Как стало ясно в середине 20 столетия, всего один элемент способен преобразовать целое совершенно неожиданным образом.

Рисунок 1. Нулевой закон термодинамики.

Из классической термодинамики вытекает, что изолированные системы в соответствии со вторым термодинамическим началом, подходя для необратимых процессов. Энтропия концепции возрастает до тех пор, пока не достигнет своего максимального показателя в состоянии абсолютного равновесия. Рост указанного фактора сопровождается значительной потерей информации о самой системе.

Со временем открытия первого закона термодинамики возник вопрос о том, как можно согласовать стремительное возрастание энтропии в замкнутых системах с явлениями самоорганизации в неживой и живой природе. Долгое время физики считали, что существует существенное противоречие между выводом второго закона термодинамики и выводами эволюционной гипотезы Дарвина, согласно которой во всех организмах на планете происходит процесс самоорганизации благодаря принципу отбора. Как итог такого развития нелинейной термодинамики появилась новая научная дисциплина.

Определение 1

Основными критериями в указанной системе являются:

• физические;
• химические;
• биологические;
• социальные.

Разногласия между законами термодинамики и примерами высокоразвитого мира было разрешено с появлением нулевого термодинамического начала и последующим развитием неравновесной нелинейной термодинамики. Ее еще называют в физике термодинамикой открытых стабильных систем. Большой вклад в становление этого научного направления науки внесли П. Гленсдорф, И. Р. Пригожин и Г. Хакен. Бельгийский исследователь русского происхождения Пригожин за работы в указанной сфере в 1977 году стал лауреатом Нобелевской премии.

Заключение

Конечно можно много говорить по теме Необратимые процессы термодинамики, но основную суть мы изложили по этому вопросу. Если вам нужно дополнительная консультация, пожалуйста пишите ваши сообщения нам на почту. Все поступившие вопросы рассматриваются и не остаются без ответа.