Proceso de equilibrio

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Un proceso térmico de equilibrio es un proceso térmico en el que un sistema pasa por una serie continua de estados termodinámicos de equilibrio infinitamente cercanos .

Un proceso térmico de equilibrio se llama reversible si puede llevarse a cabo hacia atrás y no quedarán cambios en los cuerpos que rodean el sistema.

Los procesos reales de cambio de estado del sistema siempre ocurren a una tasa finita y, por lo tanto, no pueden estar en equilibrio. El proceso real de cambio de estado del sistema será cuanto más se acerque al de equilibrio, más lento será, por lo que los procesos de equilibrio se denominan cuasiestáticos .

El criterio cuantitativo de equilibrio/no equilibrio del proceso es el mismo que para los procesos reversibles : la ocurrencia de entropía sirve como medida ; este valor es igual a cero en ausencia de procesos de no equilibrio en el sistema termodinámico y es positivo en su presencia [1] [2] .

Ejemplos de procesos de equilibrio

• Proceso isotérmico , en el que la temperatura del sistema no cambia (T=const)
• Proceso isocórico que ocurre a un volumen constantedel sistema (V=const)
• Proceso isobárico que ocurre a una presión constanteen el sistema (P=const)
• Proceso adiabático , que pasa sin transferencia de calor, por lo tanto, con una entropía constante en el sistema (S = const)

Observaciones terminológicas

El aparato conceptual utilizado en este o aquel manual de termodinámica clásica depende esencialmente del sistema de construcción/presentación de esta disciplina, utilizado por el autor de un manual en particular. Los seguidores de R. Clausius construyen/exponen la termodinámica como teoría de procesos reversibles [3] , los seguidores de K. Carathéodory - como teoría de procesos cuasi-estáticos [4] , y los seguidores de J. W. Gibbs - como teoría de estados y procesos de equilibrio [5] [6] . Es claro que, a pesar del uso de varias definiciones descriptivas de los procesos termodinámicos ideales -reversibles, cuasi-estáticos y de equilibrio- que son utilizados por la axiomática termodinámica antes mencionada , en cualquiera de ellos todas las construcciones de la termodinámica clásica resultan en lo mismo. aparato matemático. De facto, esto significa que fuera del razonamiento puramente teórico, es decir, en la termodinámica aplicada, los términos "proceso reversible", "proceso de equilibrio" y "proceso cuasi-estático" se consideran sinónimos [7] : cualquier equilibrio (cuasi- proceso estático) proceso es reversible, y viceversa, cualquier proceso reversible es equilibrio (cuasi-estático) [8] [9] [10] .

Véase también

• Proceso cuasi-estático
• proceso irreversible
• Proceso reversible

Notas

1. ↑ [[Zubarev,_Dmitry Nikolaevich | Zubarev D. N.]] Producción de entropía // Enciclopedia física, volumen 4, 1994, p. 137. . Consultado el 27 de noviembre de 2018. Archivado desde el original el 27 de noviembre de 2018. (indefinido)
2. ↑ I. Prigogine, R. Defay , Termodinámica química, 2009 , p. 58.
3. ↑ Segunda ley de la termodinámica, 2012 , p. 71-158.
4. ↑ Carathéodory K. , Sobre los fundamentos de la termodinámica, 1964 .
5. ↑ Petrov N., Brankov J. , Problemas modernos de termodinámica, 1986 , p. 63-78.
6. ↑ Tisza L. , Termodinámica generalizada, 1966 .
7. ↑ Novikov II , Termodinámica, 2009 , p. 28
8. ↑ [[Zubarev,_Dmitry Nikolaevich| Zubarev D. N. ]] Proceso cuasi-estático // Enciclopedia física, volumen 2, 1990, p. 261-262. . Consultado el 27 de noviembre de 2018. Archivado desde el original el 27 de noviembre de 2018. (indefinido)
9. ↑ [[Zubarev,_Dmitry Nikolaevich| Zubarev D. N. ]] Proceso reversible // Enciclopedia física, volumen 3, 1992, p. 383. . Consultado el 27 de noviembre de 2018. Archivado desde el original el 27 de octubre de 2018. (indefinido)
10. ↑ Proceso de equilibrio // Enciclopedia física, volumen 4, 1994, p. 197. . Consultado el 27 de noviembre de 2018. Archivado desde el original el 27 de noviembre de 2018. (indefinido)

Literatura

• Tisza Laszló . [www.libgen.io/book/index.php?md5=D5550D254572FF70CD6CED1E9BD00AEA Termodinámica generalizada]. - Cambridge (Massachusetts) - Londres (Inglaterra): The MIT Press, 1966. - xi + 384 p.  (enlace no disponible)
• Carathéodory K. [www.libgen.io/book/index.php?md5=82EC08679523AEE763A393E46B086DED Sobre los fundamentos de la termodinámica] // Desarrollo de la física moderna: Colección de artículos, ed. B. G. Kuznetsova . - 1964. - S. 188-222 .  (Ruso) (enlace no disponible)
• S. Carnot , R. Clausius, W. Thomson (Lord Kelvin) y otros La segunda ley de la termodinámica / Ed. A. K. Timiryazev . - 4ª ed. - M. : Librokom, 2012. - 312 p. — (Patrimonio físico-matemático: física (termodinámica y mecánica estadística)). - ISBN 978-5-397-02688-8 .
• Novikov I. I. [www.libgen.io/book/index.php?md5=2684B3A86FCFE2D892518443B7C52CFC Termodinámica]. — 2ª ed., corregida. - San Petersburgo. : Lan, 2009. - 592 p. - (Libros de texto para universidades. Literatura especial). - ISBN 978-5-8114-0987-7 .  (enlace no disponible)
• Petrov N., Brankov J. [www.libgen.io/book/index.php?md5=E7298BC9C61243C205D5ECEBC84C4AE0 Problemas modernos de termodinámica]. — Por. del búlgaro — M .: Mir , 1986. — 287 p.  (enlace no disponible)
• Prigogine I. , Defay R. Termodinámica química / Per. De inglés. edición V. A. Mikhailova . - 2ª ed.- M. : Binom. Laboratorio del Conocimiento, 2009. - 533 p. — (Clásicos y modernidad. Ciencias naturales). - ISBN 978-5-9963-0201-7 .