Термодинаміка – це важливий розділ фізики, який вивчає і описує знаходяться в рівновазі або прагнуть до нього термодинамічні системи. Щоб з допомогою рівнянь термодинаміки можна було описати перехід з деякого початкового стану в кінцеве, необхідно зробити наближення квазистатического процесу. У чому полягає це наближення, і які види цих процесів бувають, розглянемо в цій статті.
Що розуміють під квазистатическим процесом?
Як відомо, термодинаміка для опису стану системи використовує набір макроскопічних характеристик, які можна виміряти експериментально. До них відносяться тиск Р, об’єм V і абсолютна температура T. Якщо всі три величини в даний момент для досліджуваної системи відомі, то говорять про те, що її стан не визначено.
Поняття квазистатического процесу передбачає наявність переходу між двома станами. В процесі такого переходу, природно, термодинамічні характеристики системи змінюються. Якщо в кожний момент часу, в процесі якого триває перехід, T, P і V відомі для системи, і вона знаходиться недалеко від свого рівноважного стану, то говорять про те, що відбувається квазистатический процес. Іншими словами, зазначений процес являє собою послідовний перехід між безліччю рівноважних станів. Він припускає, що зовнішній вплив на систему є незначним, щоб вона встигала швидко приходити до рівноваги.
Реальні процеси не є квазистатическими, тому розглянуте поняття буде ідеалізованим. Наприклад, при розширенні або стисненні газу існують турбулентні зміни та хвильові процеси в ньому, які передбачають певний час для їх загасання. Проте в ряді практичних випадків для газів, частки в яких рухаються з великими швидкостями, рівновага наступає швидко, тому різні переходи між станами них можна вважати з високою точністю квазистатическими.
