Номер 3, страница 286 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Обсудить в классе. Параграф 87. Второй закон термодинамики. Глава 13. Основы термодинамики - номер 3, страница 286.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Решение

Графики зависимости макропараметров газа, такие как диаграммы P-V (давление-объем), P-T (давление-температура) или V-T (объем-температура), используются для наглядного представления состояний термодинамической системы и процессов, которые в ней происходят.

Ключевым понятием для ответа на этот вопрос является термодинамическое равновесие. Состояние системы считается равновесным, если ее макроскопические параметры (давление P, объем V, температура T) имеют определенные, одинаковые значения во всех частях системы и не изменяются с течением времени при постоянных внешних условиях. Каждая отдельная точка на термодинамической диаграмме (например, на P-V диаграмме) представляет собой именно одно конкретное равновесное состояние системы. Точка с координатами ($V_1$, $P_1$) однозначно характеризует систему, у которой во всем объеме $V_1$ установилось одинаковое давление $P_1$.

В отличие от равновесного, неравновесное состояние — это такое состояние, в котором макропараметры не имеют единого значения для всей системы или изменяются со временем. Например, если резко сжать газ поршнем, то давление и температура вблизи поршня будут выше, чем в отдаленных частях сосуда. В системе возникнут градиенты давления и температуры, могут появиться турбулентные потоки. В такой ситуации невозможно охарактеризовать всю систему одним значением давления P или температуры T. Поскольку для построения точки на графике требуются конкретные числовые значения для каждой из осей, а в неравновесном состоянии таких единых значений нет, изобразить это состояние одной точкой на графике невозможно.

Процессы, которые изображаются на диаграммах в виде сплошных линий, являются квазистатическими (или квазиравновесными). Это идеализированные, бесконечно медленные процессы, которые можно рассматривать как непрерывную последовательность равновесных состояний. Любой реальный процесс, протекающий с конечной скоростью, является неравновесным. На диаграмме для такого реального процесса можно отметить только начальное и конечное равновесные состояния. Сам же переход между ними, если он был неравновесным, изобразить линией нельзя, так как промежуточные состояния не являются равновесными и не могут быть представлены точками на диаграмме.

Ответ:

Нет, на графиках зависимости макропараметров газа изображать неравновесные состояния нельзя. Это обусловлено тем, что в неравновесном состоянии макропараметры, такие как давление и температура, не имеют определенных и одинаковых значений для всей системы. Каждая точка на графике соответствует равновесному состоянию, которое характеризуется конкретными значениями макропараметров. Графики предназначены для изображения равновесных состояний и квазиравновесных процессов (последовательностей равновесных состояний).