Виды и анализ типичных необратимых процессов

При равновесном состоянии каждый параметр (р, v, Т) во всех точках тела имеет одно и то же значение. Состояние равновесия нарушается, как только начинается процесс взаимодействия между средой и телом. Следовательно, все процессы в природе – неравновесные.
В технической термодинамике рассматриваются равновесные процессы. Это означает, что
- либо изменение внешних условий происходит за время, значительно превышающее время установления равновесного состояния системы. И тогда равновесный процесс – идеализация, которая может быть применена к практике (с той или иной степенью точности) для очень медленных процессов, настолько медленных, чтобы успевали выравниваться все параметры состояния термодинамической системы;
- либо процесс проходит настолько быстро, что равновесие системы не успевает нарушиться.
В обоих этих предельных случаях время как параметр исключается из рассмотрения . Время может рассматриваться лишь в связи с направленностью процесса, т. е. учитываться лишь его положительный знак, а не числовое значение. Термодинамика изучает динамику (но не кинетику) процесса. Кроме того, для описания равновесных процессов непосредственно используется уравнение равновесного состояния системы.
Процессы, протекающие в прямом и обратном направлениях через одни и те же промежуточные состояния, называются обратимыми. Другими словами, при обратимом процессе термодинамическая система может возвратиться в исходное состояние так, что в окружающей ее среде не останется никаких изменений.
Любой равновесный термодинамический процесс всегда будет обратимым термодинамическим процессом, так как для его выполнения как в прямом, так и в обратном, направлении достаточно выполнения лишь балансового энергетического со-отношения (первого начала термодинамики).
Необратимый процесс в прямом направлении проходит через одни состояния, в обратном – через другие; в обратном направлении не восстанавливается первоначальное состояние среды и тела (без дополнительных затрат)