Termodynamiske prosesser

Vi forklarer hva de termodynamiske prosessene er, typene som eksisterer og gir flere eksempler

Hva er de termodynamiske prosessene?

De Termodynamiske prosesser De er prosesser der et termodynamisk system som studeres gjennomgår en tilstandsendring. Under denne tilstandsendringen forekommer en energibevegelse enten i systemet eller mellom systemet og omgivelsene. Dette er faktisk grunnen til at de blir kalt Termodynamiske prosesser, gitt at termos- Det refererer til varme (en form for energi) og -dynamisk Refererer til bevegelse.

Ved endring av tilstand blir det ikke nødvendigvis referert til fra faststoff til væske eller gassvæske ikke gjøres (selv om det også er termodynamiske prosesser), men til en endring i tilstandsfunksjoner, det vil si i variablene som definerer tilstanden til Systemtilstand som temperatur, volum og trykk.

De termodynamiske prosessene oppstår overalt. Faktisk kan praktisk talt enhver endringsprosess som et system kan defineres betraktes som en termodynamisk prosess. Fra en iskrem som smelter til driften av en forbrenningsmotor eller drift av en blender.

Typer termodynamiske prosesser

Det er et bredt utvalg av termodynamiske prosesser, så det er nødvendig å klassifisere dem for å lette studien. Hovedkriteriene for å klassifisere de termodynamiske prosessene er:

1. I henhold til valutakursen i systemet
2. I henhold til statsfunksjonen som forblir konstant
3. I henhold til den andre loven om termodynamikk

1. Typer termodynamiske prosesser i henhold til valutakursen

• Systemendringer

Denne typen termodynamisk prosess er preget av passering av systemet fra en starttilstand til en endelig, begge definert av et tilstrekkelig antall tilstandsvariabler. I denne typen prosesser er systemet i termodynamisk likevekt både i starttilstanden og i den endelige tilstanden, og endringen er forårsaket av en ekstern agent.

Kan tjene deg: Petri Box: Karakteristikk, funksjoner, bruk eksemplerEksempel på endringsprosessen i systemet, oppstår i dette tilfellet en tilstandsendring i gassen som er innenfor sylinderen

Den termodynamiske likevekten er en makroskopisk tilstand, noe som innebærer at systemet ikke vil gjennomgå noen endring i tid med mindre det er forstyrret av en eller annen ytre kraft. Dette kan bestå av bidraget til energi i form av varme, arbeid, blant andre.

Det skal bemerkes at når du studerer endringsprosesser i systemet, mange ganger (selv om ikke alltid) selve prosessen ikke er av betydning, men bare den opprinnelige tilstanden og den endelige tilstanden.

• Sykliske prosesser

I mange situasjoner, spesielt i konstruksjonen av maskiner basert på termodynamiske prosesser, blir systemet sendt til et sett med tilstandsendringsprosesser som starter fra en innledende tilstand, passerer gjennom et sett med mellomstatus og slutter igjen i samme tilstandsopprinnelige initial, dermed fullføre en syklus.

Prosessene i sylinderen til en forbrenningsmotor er sykliske prosesser, som kontinuerlig gjentas for å holde motoren i gang

Sykliske prosesser gir ikke en nettoendring i systemets tilstand (siden de begynner og slutter i samme tilstand), men avhengig av hvordan syklusen blir utført, kan de produsere netto energioverføring fra en del av omgivelsene til en annen eller mellom to andre separate systemer.

Et eksempel på sykliske prosesser er det som skjer i stempelene til en forbrenningsmotor, så vel som settet med prosesser som oppstår i kjølesystemets kompressor.

• Flytprosesser

Flytprosessene skiller seg fra de to andre typene prosesser, der systemet består av saken som er på et gitt tidspunkt i en beholder som en konstant strømningsstrøm passerer.

Kan tjene deg: Etylenglykol: egenskaper, kjemisk struktur, brukRør i en fabrikk der strømningsprosesser oppstår

Disse typene termodynamiske prosesser brukes ofte i prosjektering, og egenskapene til interesse er generelt energiinngang og utgangshastighet til og fra beholderen når den krysses av saken som kan være en ren væske, en løsning, a reaktantblanding, etc.

2. Typer termodynamiske prosesser i henhold til tilstandsfunksjonen som forblir konstant

For å lette deres analyse og tolkning, blir mange termodynamiske prosesser utført med å opprettholde en eller flere konstante variabler. På denne måten kan effekten på endringssystemet til et lite antall variabler bestemmes. Dette gjør at forskjellige typer termodynamiske systemer kan defineres i henhold til hvilken variabel som forblir konstant. Disse er:

• Isotermiske prosesser (t = CTTE)

Er de prosessene der temperaturen forblir konstant. Til tross for ikke virker intuitivt, betyr ikke det at temperaturen endres at det ikke er noen varmeoverføring. Under disse prosessene er det ingen endring i systemets interne energi.

• Isokoriske prosesser (V = CTTE)

Er prosessene som oppstår uten volumendring. Generelt forekommer de i lukkede systemer med stive vegger (som ikke kan deform). De kalles også isovolumetrisk og isometrisk. De er preget av å ikke involvere ekspansjonsarbeid P-V.

• Isobariske prosesser (P = CTTE)

Det er kanskje den vanligste typen termodynamisk prosess som vi løp inn i hverdagen vår. De er preget av konstant trykk.

• Adiabatiske prosesser (Q = 0)

Dette er prosessene som oppstår uten varmeoverføring. De er vanligvis forvekslet med isotermiske prosesser siden det ikke er noen varmeoverføring, mange antar at det ikke er noen temperaturendring. Dette er imidlertid ikke slik.

• Isoentropiske prosesser (S = CTTE)

De er prosesser der systemets entropi forblir konstant.

• Isoentalpiske prosesser (H = CTTE)

De er de prosessene der entalpien i systemet forblir konstant.

Kan tjene deg: natrium tiosulfat (Na2S2O3)

3.  Typer termodynamiske prosesser i henhold til den andre loven om termodynamikk

Den andre loven brukes til å forutsi spontaniteten til termodynamiske prosesser. Basert på det kan følgende typer prosesser skilles ut:

• Spontane prosesser

De er de som innebærer en økning i universets entropi og forekommer derfor spontant (naturlig).

• Vendbare prosesser

Denne typen prosesser innebærer ikke endring i universets entropi og er derfor i balanse. De er reversible prosesser som kan oppstå i begge retninger.

• Irreversible prosesser

De er de som innebærer en nedgang i universets entropi og derfor ikke skjer naturlig fra starttilstanden til slutten, men i motsatt retning.

Eksempler på termodynamiske prosesser

• Carnots syklus er en Syklisk prosess av 4 trinn, hvor kjølesystemer som referanser er basert på.
• Fordamping av en vannputting er et eksempel på en irreversibel termodynamisk prosess.
• Frostdannelse i en fryser er en Irreversibel prosess.
• Avkjøling av en gass som blir presset ved å la den slippe unna flasken er et eksempel på en omtrent adiabatisk prosess.
• Forbrenningen av kjøkkengassen oppstår i luften ved konstant atmosfæretrykk, så det regnes som en isobarisk prosess.
• Vannoppvarming i en gassvarmer er en Flytprosess, Siden vannet kommer inn og forlater røret med konstant hastighet, mens det absorberer varme fra gassforbrenning.