Понятие термодинамического процесса

Под термодинамическим процессом понимается совокупность последовательных состояний, через которую проходит ТДС при её взаимодействии с окружающей средой. Состояние ТДС может быть равновесным и неравновесным. Равновесным называется такое состояние ТДС, при котором во всех точках её объема все параметры состояния и физические свойства одинаковы. В противном случае ТДС называют неравновесным.

Все процессы, проходящие в ТДС, подразделяются на равновесные и неравновесные. Равновесными называются такие процессы, когда ТДС в ходе процесса проходит ряд последовательных равновесных состояний. Эти процессы протекают настолько медленно, что в каждый момент времени устанавливается равновесие.

Неравновесными называются такие процессы, при протекании которых ТДС не находится в состоянии равновесия.

Наряду с понятиями равновесности и неравновесности в термодинамике используют понятия обратимости и необратимости. Обратимость процесса состоит в том, что он может протекать и в прямом (например, расширение) и обратном (сжатие) направлениях так, что при этом и окружающая среда и ТДС проходят одни и те же состояния. Обратимый процесс в обратном направлении восстанавливает первоначальное состояние ТДС и ОС.

Необратимый процесс в прямом направлении проходит через одни состояния, в обратном – через другие, и в обратном направлении не восстанавливает первоначальное состояние ТДС и ОС. Чем медленнее развиваются процессы, тем меньше влияние необратимости. Процесс может быть обратимым при условии, если его время осуществления стремится к бесконечности.

Все реальные процессы, протекающие в природе, являются неравновесными. По этой причине эти процессы лишь с той или иной степенью точности могут описываться закономерностями, справедливыми для равновесных процессов.

В термодинамике в первую очередь рассматриваются равновесные процессы и равновесные состояния, которые могут быть количественно описаны соответствующими уравнениями термодинамики.