Номер 1, страница 64 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Синяков

Глава 3. Температура. Газовые законы. Параграф 3.4. Равновесные (обратимые) и неравновесные (необратимые) процессы - номер 1, страница 64.

Условие.

? 1. Дайте характеристику равновесных процессов.

Решение.

? 1. Дайте характеристику равновесных процессов.

Равновесный (или квазистатический) процесс — это идеализированный термодинамический процесс, представляющий собой непрерывную последовательность состояний термодинамического равновесия. Это означает, что процесс протекает бесконечно медленно, так что система в каждый момент времени успевает прийти в равновесное состояние.
Основные характеристики равновесных процессов:
1. Бесконечно медленное протекание: Процесс происходит настолько медленно, что параметры состояния системы (температура, давление, объем и т.д.) успевают выровняться по всему объему. В любой момент времени система находится в состоянии, бесконечно близком к равновесному.
2. Определенность параметров: В каждый момент времени все термодинамические параметры системы имеют определенные значения, одинаковые во всех ее частях. Это позволяет изображать равновесные процессы на диаграммах состояния (например, в координатах $P-V$, $T-S$) в виде непрерывных линий.
3. Обратимость: Равновесные процессы являются обратимыми. Это означает, что процесс можно провести в обратном направлении через те же самые промежуточные равновесные состояния, вернув систему и окружающую среду в исходное состояние без каких-либо изменений во Вселенной. При этом изменение энтропии Вселенной равно нулю ($ \Delta S_{вселенная} = 0 $).
4. Максимальная работа: При равновесном расширении система совершает максимальную возможную работу, а при равновесном сжатии над системой совершается минимально возможная работа. Работа в равновесном процессе может быть вычислена как площадь под графиком процесса на диаграмме $P-V$: $ A = \int_{V_1}^{V_2} P dV $.
5. Идеализация: В реальной природе чисто равновесные процессы не существуют, так как все реальные процессы протекают с конечной скоростью. Однако модель равновесного процесса является мощным инструментом в термодинамике для анализа и расчета изменений энергии, работы и теплоты в реальных системах, которые протекают достаточно медленно.

Ответ: Равновесный процесс — это бесконечно медленный, обратимый процесс, состоящий из непрерывной последовательности равновесных состояний. Его ключевые характеристики: определенность термодинамических параметров в каждый момент времени, возможность графического изображения на диаграммах состояния, совершение максимальной (при расширении) или затрата минимальной (при сжатии) работы, и нулевое изменение энтропии Вселенной. Является физической идеализацией.