Entropia Sistemelor Reale
6
8/20/2019 Entropia Sistemelor Reale http://slidepdf.com/reader/full/entropia-sistemelor-reale 1/6 Entropiasistemelor reale Entropia esteofunc țietermodinamicădestare, cu proprietatearemarcabilă căîntr-unsistem izolat nici unproces nupoate duce lascădereaei. No țiuneaafost introdusădeRudolf Clausius,Entropiafiindomărimedestare importantă pentru sistemele termodinamice,este folosită la reprezentări graficecamărimedereferin țăaunei axedecoordonate. Diagramelecareau ca mărime de referin ță pentru una din axeledecoordonate,entropia,se numescdiagrameentropice. În diagramaentropicăT-S poatefi reprezentată oricetransformare reversibilă. Termodinamica seocupăcu studiulmacroscopicalfenomenelor,deorice natură, încarearelocuntransferdeenergiesubformadecăldură ș i lucru mecanic.Numele este derivatdin limba greacă (θερμηtherme = căldură, δυναμιςdynamis= for ță) și a fostcreatdelordul Kelvin carea formulatși prima defini ție a termodinamicii.În germană termodinamica maipoartă și numeledeWärmelehre(teoriacăldurii) creatdeRudolf Clausiusinlucrările saledespreteoriamecanică acăldurii. Termodinamicareprezintăîn zilele noastreunadincelemai binestructuratelogicramuri alefizicii. Născutăla începutul secolului al XIX-lea din necesitatea practică de a optimiza randamentul motoarelor cu abur, termodinamica a devenit una din disciplinele clasice ale fizicii teoretice. Termodinamicastudiazăproceselefizicecareau locînsistemecu unnumăr foartemare departicule, în careintervin şi fenomenetermice. Un sistem termodinamicesteoporţiune oarecare dinUniverscarepoateinteracţionacu mediul înconjurător (exteriorul). Clasificareaproceselortermodinamicesepoatefacedinmai multepunctede vedere. Procesele termodinamice pot fi clasificate din maimulte puncte de vedere:
-
Upload
roxanaioana18 -
Category
Documents
-
view
215 -
download
0
Transcript of Entropia Sistemelor Reale
8202019 Entropia Sistemelor Reale
httpslidepdfcomreaderfullentropia-sistemelor-reale 16
Entropia sistemelor reale
Entropia este o funcție termodinamică de stare cu proprietatea remarcabilă
că icircntr-un sistem izolat nici un proces nu poate duce la scăderea ei
Noțiunea a fost introdusă de Rudolf ClausiusEntropia fiind o mărime de stare
importantă pentru sistemele termodinamice este folosită la reprezentări
grafice ca mărime de referință a unei axe de coordonate Diagramele care au
ca mărime de referință pentru una din axele de coordonate entropia se
numesc diagrame entropice Icircn diagrama entropică T-S poate fi reprezentată
orice transformare reversibilă
Termodinamica se ocupă cu studiul macroscopic al fenomenelor de oricenatură icircn care are loc un transfer de energie sub forma de căldurăș i lucru
mecanic Numele este derivat din limba greacă (θε983981ρμηtherme = căldură
δυ983981ναμιςdynamis = forță)și a fost creat de lordul Kelvin care a formulatși
prima definiție a termodinamicii Icircn germană termodinamica mai poartă și
numele de Waumlrmelehre (teoria căldurii) creat de Rudolf Clausius in lucrările
sale despre teoria mecanică a căldurii Termodinamica reprezintă icircn zilele
noastre una din cele mai bine structurate logic ramuri ale fizicii Născută laicircnceputul secolului al XIX-lea din necesitatea practică de a optimiza
randamentul motoarelor cu abur termodinamica a devenit una din
disciplinele clasice ale fizicii teoretice
Termodinamica studiază procesele fizice care au loc icircn sisteme cu un număr
foarte mare de particule icircn care intervin şi fenomene termice Un sistem
termodinamic este o porţiune oarecare din Univers care poate interacţiona cu
mediul icircnconjurător (exteriorul)
Clasificarea proceselor termodinamice se poate face din mai multe puncte de
vedere
Procesele termodinamice pot fi clasificate din mai multe puncte de
vedere
8202019 Entropia Sistemelor Reale
httpslidepdfcomreaderfullentropia-sistemelor-reale 26
a) după legătura dintre starea finală şi cea iniţială icircn
- ciclice cacircnd starea finală coincide cu starea iniţială
- neciclice cacircnd starea finală este diferită de starea iniţială
b) după mărimea variaţiei relative a parametrilor de stare icircn
- infinitezimale (variaţia relativă a parametrilor de stare este foarte mică)
- finite (cel puţin un parametru suferă o variaţie finită)
c) după viteza de desfăşurare (natura stărilor intermediare) icircn
- cvasistatice (stările intermediare sunt arbitrar de apropiate de stările de
echilibru)
- nestatice (stările intermediare nu pot fi complet caracterizate din punct de
vedere termodinamic sistemul nefiind omogen
Principiile termodinamicii sunt generalizăriși abstractizări ale unor fapte
experimentale ele formează baza teoretică a termodinamicii
bullPrincipiul zero al termodinamicii are la autori diferițiși icircn contexte
diferite conținuturi diferite anume el se poate referi la unul sau la altuldintre următoarele două aspecte ale stărilor de echilibru ale unui sistem
termodinamic
-stabilirea echilibrului termodinamic sau
-tranzitivitatea echilibrului termic
bullPrincipiul icircntacircial termodinamicii stabilește echivalența dintre lucru mecanic
și cantitate de căldură ca forme ale schimbului de energie icircntre un sistem șilumea icircnconjurătoare Una din consecințele sale este existența unei funcții de
stare numită energie internă
bullPrincipiul al doilea al termodinamicii susține icircntr-o formulare primară
imposibilitatea existenței unei mașini termice care primind o cantitate de
8202019 Entropia Sistemelor Reale
httpslidepdfcomreaderfullentropia-sistemelor-reale 36
căldură de la o singură sursă să producă lucrul mecanic echivalent Una din
consecințele sale este existența unei funcții de stare numită entropie
bullPrincipiul al treilea al termodinamicii afirmă că atunci cacircnd temperatura
tinde către zero absolut entropia oricărui sistem tinde către zero El nu
rezultă din abstractizarea directă a unor fapte experimentale ci este
extinderea unor consecințe ale principiilor precedente
Transformări termodinamice de stare
O modificare a stării sistemului este denumită proces (transformare)iar
drumul pe care icircl parcurge procesul de lastarea iniţială la stare finală
estedescrisde o succesiune de stări prin care sistemul trece Intre cele două
stări iniţială şi finalătrebuie să existe o diferenţă de valoare pentru cel puţin
un parametru de stare
In timpul unui proces termodinamic apare modificarea stării sistemului
această transformare fiind icircnsoţită de schimb de energie sub formă de
căldură şi de lucru cu mediul exterior cu care sistemul interacţioneazăPentru determinarea cantitativă a căldurii şi a lucrului schimbat trebuie să
se cunoască tipul transformării dat prin ecuaţia transformării parametrii de
stare iniţiali şi finali şi sensul icircn care decurge transformarea
Scoaterea sistemului din starea de echilibru extern are loc atunci cacircnd
sistemul schimbă energie sub formă de căldură sau de lucru cu mediul
exterior icircn cursul unui proces termodinamic Dezechilibrul intern nu se ia icircn
considerare deoarece uniformizarea stării energetice deci egalitateaparametrilor de stare icircn interiorul sistemului (revenirea la starea de
echilibru) are loc icircntr-un timp foarte scurt denumit timp de relaxare Acest
timp are valori diferite icircn funcţie de natura procesului şi de proprietăţile
sistemului Astfel uniformizarea presiunii icircntr-un gaz are loc icircntr-un interval
de timp τ~10-16 s iar egalizarea concentraţiilor intr-un aliaj metalic poate avea
loc in cacircţiva ani
8202019 Entropia Sistemelor Reale
httpslidepdfcomreaderfullentropia-sistemelor-reale 46
Transformările de stare se icircmpart icircn transformări reversibile şi
ireversibile
Procesele sau transformările termodinamice reversibile au loc atunci
cacircnd trecerea sistemului de la starea iniţiala de echilibru intern şi extern la
starea finală de echilibru intern şi extern se realizează prin stăriintermediare de echilibru intern şi externLa aceste transformări sistemul
trece prin stări intermediare toate de echilibru stări generate de o modificare
mică elementară a parametrilor de stare Icircn urma acestor mici modificări
viteza de desfăşurare a procesului este foarte mare pentrua permite sistemului
să revină de fiecare dată la o nouă stare de echilibru
Pentru procese reversibile capacitatea caloric C reprezintă raportul dintre
cantitatea de căldură elementară comunicatăunui corp icircntr-un procesoarecare şi variaţia corespunzătoare a temperaturii corpului
O transformare izocoră are loc la volum constant O consecință este că lucrul
mecanic exterior este nul Căldura schimbată icircntr-un astfel de proces este
transformată icircn icircntregime icircn variația de energie internă a sistemului
materializată prin variația presiuniiși temperaturii sistemului Un exemplu de
astfel de sistem este un vas icircnchis icircncălzit Perechea de parametri conjugați
semnificativă este T-s
O transformare izobară are loc la presiune constantă Un exemplu de astfel
de transformare apare icircntr-un cilindru icircnchis (sistem termodinamic izolat) icircn
care pistonul se mișcă icircnsă presiunea din cilindru rămacircne constantă de
exemplu presiunea atmosferică Perechea de parametri conjugați semnificativă
este p-V
O transformare izotermă are loc la temperatură constantă Un exemplu de
astfel de transformare apare icircntr-un cilindru icircnchis icircn contact termic perfect
cu mediul ambiant Lucrul mecanic produs de piston este obținut din căldură
care este primită din mediul ambiant temperatura rămacircnacircnd constantă
Oricare dintre perechile de parametri conjugați p-V sau T-s sunt semnificative
8202019 Entropia Sistemelor Reale
httpslidepdfcomreaderfullentropia-sistemelor-reale 56
O transformare adiabatică are loc fără schimb de căldură cu mediul
ambiant Un exemplu de astfel de transformare apare icircntr-un cilindru icircnchis
izolat din punct de vedere termic cu mediul ambiant Lucrul mecanic produs
de piston este obținut din energia internă a sistemului Oricare dintre
perechile de parametri conjugați p-V sau T-s sunt semnificative
Transformarea politropică apare cacircnd exponentul politropic (vezi mai jos
legea de transformare) este constantși este o generalizare a transformărilor
prezentate mai sus Un exemplu de astfel de transformare apare icircntr-un
cilindru icircnchis dar care poate schimba cu mediul ambiant atacirct lucru
mecanic cacirctși căldură Lucrul mecanic produs de piston este obținut atacirct din
căldura provenită din mediul ambiant cacirctși din energia internă a sistemului
Oricare dintre perechile de parametri conjugați p-V sau T-s sunt semnificative
Transformare izoentalpică - La gazul perfect capacitatea termică masică nu
variază cu temperatura astfel că icircn cazul transformărilor reversibile
transformarea izoentalpă este identică cu transformarea izotermă
Transformare izoentropică - La gazul perfect capacitatea termică masică nu
variază cu temperatura astfel că icircn cazul transformărilor reversibile
transformarea izoentropică este identică cu transformarea adiabatică
Transformarea ireversibilă apare atunci cacircnd condiţia de echilibru intern
sau extern nu este respectată
Transformările termodinamice reale nu pot fi niciodată reversibile datorita
unor fenomene ireversibile precum
-Ireversibilitatea externă
-Ireversibilitatea internă
-Ireversibilitatea de pompaj
Ireversibilitatea externă apare datorită imposibilităţii realizării unei
egalităţi icircntre temperatura agentului termic şi a pereţilor incintei icircn care
acesta evoluează deoarece pentru realizarea schimbului de căldura este
8202019 Entropia Sistemelor Reale
httpslidepdfcomreaderfullentropia-sistemelor-reale 66
necesară o diferenţă finită de temperatură icircntre fluid şi perete deci schimbul
de căldura este ireversibil
Ireversibilitatea internă apare datorită frecării pistonului de pereţii
cilindrului la transformările icircnchise sau a frecării vacircscoase a fluidului de
pereţii canalului prin care curge la transformări deschise Icircn ambele cazuri
trebuie adăugat şi efectul viscozităţii fluidului prin curgerea relativă a
straturilor efectul turbulenţei fenomene care generează frecare icircn interiorul
fluidului deci disipare de energie Pentru icircnvingerea acestor frecări se
consumă lucru suplimentar Icircn cazul proceselor reale icircn care se produce
lucru rezultă o reducere a acestuia icircn raport cu lucrul aferent unui proces
reversibil La procesele reale consumatoare de lucru este necesar a fi dat
sistemului un lucru suplimentar faţă de lucru reversibil
Ireversibilitatea de pompaj cauzată de procesele de umplere sau golire care
au loc la sistemele termice se datoreşte existenţei unei diferenţe finite de
presiune diferenţe care determină schimbul de substanţă icircntre mediu şi
sistem
8202019 Entropia Sistemelor Reale
httpslidepdfcomreaderfullentropia-sistemelor-reale 26
a) după legătura dintre starea finală şi cea iniţială icircn
- ciclice cacircnd starea finală coincide cu starea iniţială
- neciclice cacircnd starea finală este diferită de starea iniţială
b) după mărimea variaţiei relative a parametrilor de stare icircn
- infinitezimale (variaţia relativă a parametrilor de stare este foarte mică)
- finite (cel puţin un parametru suferă o variaţie finită)
c) după viteza de desfăşurare (natura stărilor intermediare) icircn
- cvasistatice (stările intermediare sunt arbitrar de apropiate de stările de
echilibru)
- nestatice (stările intermediare nu pot fi complet caracterizate din punct de
vedere termodinamic sistemul nefiind omogen
Principiile termodinamicii sunt generalizăriși abstractizări ale unor fapte
experimentale ele formează baza teoretică a termodinamicii
bullPrincipiul zero al termodinamicii are la autori diferițiși icircn contexte
diferite conținuturi diferite anume el se poate referi la unul sau la altuldintre următoarele două aspecte ale stărilor de echilibru ale unui sistem
termodinamic
-stabilirea echilibrului termodinamic sau
-tranzitivitatea echilibrului termic
bullPrincipiul icircntacircial termodinamicii stabilește echivalența dintre lucru mecanic
și cantitate de căldură ca forme ale schimbului de energie icircntre un sistem șilumea icircnconjurătoare Una din consecințele sale este existența unei funcții de
stare numită energie internă
bullPrincipiul al doilea al termodinamicii susține icircntr-o formulare primară
imposibilitatea existenței unei mașini termice care primind o cantitate de
8202019 Entropia Sistemelor Reale
httpslidepdfcomreaderfullentropia-sistemelor-reale 36
căldură de la o singură sursă să producă lucrul mecanic echivalent Una din
consecințele sale este existența unei funcții de stare numită entropie
bullPrincipiul al treilea al termodinamicii afirmă că atunci cacircnd temperatura
tinde către zero absolut entropia oricărui sistem tinde către zero El nu
rezultă din abstractizarea directă a unor fapte experimentale ci este
extinderea unor consecințe ale principiilor precedente
Transformări termodinamice de stare
O modificare a stării sistemului este denumită proces (transformare)iar
drumul pe care icircl parcurge procesul de lastarea iniţială la stare finală
estedescrisde o succesiune de stări prin care sistemul trece Intre cele două
stări iniţială şi finalătrebuie să existe o diferenţă de valoare pentru cel puţin
un parametru de stare
In timpul unui proces termodinamic apare modificarea stării sistemului
această transformare fiind icircnsoţită de schimb de energie sub formă de
căldură şi de lucru cu mediul exterior cu care sistemul interacţioneazăPentru determinarea cantitativă a căldurii şi a lucrului schimbat trebuie să
se cunoască tipul transformării dat prin ecuaţia transformării parametrii de
stare iniţiali şi finali şi sensul icircn care decurge transformarea
Scoaterea sistemului din starea de echilibru extern are loc atunci cacircnd
sistemul schimbă energie sub formă de căldură sau de lucru cu mediul
exterior icircn cursul unui proces termodinamic Dezechilibrul intern nu se ia icircn
considerare deoarece uniformizarea stării energetice deci egalitateaparametrilor de stare icircn interiorul sistemului (revenirea la starea de
echilibru) are loc icircntr-un timp foarte scurt denumit timp de relaxare Acest
timp are valori diferite icircn funcţie de natura procesului şi de proprietăţile
sistemului Astfel uniformizarea presiunii icircntr-un gaz are loc icircntr-un interval
de timp τ~10-16 s iar egalizarea concentraţiilor intr-un aliaj metalic poate avea
loc in cacircţiva ani
8202019 Entropia Sistemelor Reale
httpslidepdfcomreaderfullentropia-sistemelor-reale 46
Transformările de stare se icircmpart icircn transformări reversibile şi
ireversibile
Procesele sau transformările termodinamice reversibile au loc atunci
cacircnd trecerea sistemului de la starea iniţiala de echilibru intern şi extern la
starea finală de echilibru intern şi extern se realizează prin stăriintermediare de echilibru intern şi externLa aceste transformări sistemul
trece prin stări intermediare toate de echilibru stări generate de o modificare
mică elementară a parametrilor de stare Icircn urma acestor mici modificări
viteza de desfăşurare a procesului este foarte mare pentrua permite sistemului
să revină de fiecare dată la o nouă stare de echilibru
Pentru procese reversibile capacitatea caloric C reprezintă raportul dintre
cantitatea de căldură elementară comunicatăunui corp icircntr-un procesoarecare şi variaţia corespunzătoare a temperaturii corpului
O transformare izocoră are loc la volum constant O consecință este că lucrul
mecanic exterior este nul Căldura schimbată icircntr-un astfel de proces este
transformată icircn icircntregime icircn variația de energie internă a sistemului
materializată prin variația presiuniiși temperaturii sistemului Un exemplu de
astfel de sistem este un vas icircnchis icircncălzit Perechea de parametri conjugați
semnificativă este T-s
O transformare izobară are loc la presiune constantă Un exemplu de astfel
de transformare apare icircntr-un cilindru icircnchis (sistem termodinamic izolat) icircn
care pistonul se mișcă icircnsă presiunea din cilindru rămacircne constantă de
exemplu presiunea atmosferică Perechea de parametri conjugați semnificativă
este p-V
O transformare izotermă are loc la temperatură constantă Un exemplu de
astfel de transformare apare icircntr-un cilindru icircnchis icircn contact termic perfect
cu mediul ambiant Lucrul mecanic produs de piston este obținut din căldură
care este primită din mediul ambiant temperatura rămacircnacircnd constantă
Oricare dintre perechile de parametri conjugați p-V sau T-s sunt semnificative
8202019 Entropia Sistemelor Reale
httpslidepdfcomreaderfullentropia-sistemelor-reale 56
O transformare adiabatică are loc fără schimb de căldură cu mediul
ambiant Un exemplu de astfel de transformare apare icircntr-un cilindru icircnchis
izolat din punct de vedere termic cu mediul ambiant Lucrul mecanic produs
de piston este obținut din energia internă a sistemului Oricare dintre
perechile de parametri conjugați p-V sau T-s sunt semnificative
Transformarea politropică apare cacircnd exponentul politropic (vezi mai jos
legea de transformare) este constantși este o generalizare a transformărilor
prezentate mai sus Un exemplu de astfel de transformare apare icircntr-un
cilindru icircnchis dar care poate schimba cu mediul ambiant atacirct lucru
mecanic cacirctși căldură Lucrul mecanic produs de piston este obținut atacirct din
căldura provenită din mediul ambiant cacirctși din energia internă a sistemului
Oricare dintre perechile de parametri conjugați p-V sau T-s sunt semnificative
Transformare izoentalpică - La gazul perfect capacitatea termică masică nu
variază cu temperatura astfel că icircn cazul transformărilor reversibile
transformarea izoentalpă este identică cu transformarea izotermă
Transformare izoentropică - La gazul perfect capacitatea termică masică nu
variază cu temperatura astfel că icircn cazul transformărilor reversibile
transformarea izoentropică este identică cu transformarea adiabatică
Transformarea ireversibilă apare atunci cacircnd condiţia de echilibru intern
sau extern nu este respectată
Transformările termodinamice reale nu pot fi niciodată reversibile datorita
unor fenomene ireversibile precum
-Ireversibilitatea externă
-Ireversibilitatea internă
-Ireversibilitatea de pompaj
Ireversibilitatea externă apare datorită imposibilităţii realizării unei
egalităţi icircntre temperatura agentului termic şi a pereţilor incintei icircn care
acesta evoluează deoarece pentru realizarea schimbului de căldura este
8202019 Entropia Sistemelor Reale
httpslidepdfcomreaderfullentropia-sistemelor-reale 66
necesară o diferenţă finită de temperatură icircntre fluid şi perete deci schimbul
de căldura este ireversibil
Ireversibilitatea internă apare datorită frecării pistonului de pereţii
cilindrului la transformările icircnchise sau a frecării vacircscoase a fluidului de
pereţii canalului prin care curge la transformări deschise Icircn ambele cazuri
trebuie adăugat şi efectul viscozităţii fluidului prin curgerea relativă a
straturilor efectul turbulenţei fenomene care generează frecare icircn interiorul
fluidului deci disipare de energie Pentru icircnvingerea acestor frecări se
consumă lucru suplimentar Icircn cazul proceselor reale icircn care se produce
lucru rezultă o reducere a acestuia icircn raport cu lucrul aferent unui proces
reversibil La procesele reale consumatoare de lucru este necesar a fi dat
sistemului un lucru suplimentar faţă de lucru reversibil
Ireversibilitatea de pompaj cauzată de procesele de umplere sau golire care
au loc la sistemele termice se datoreşte existenţei unei diferenţe finite de
presiune diferenţe care determină schimbul de substanţă icircntre mediu şi
sistem
8202019 Entropia Sistemelor Reale
httpslidepdfcomreaderfullentropia-sistemelor-reale 36
căldură de la o singură sursă să producă lucrul mecanic echivalent Una din
consecințele sale este existența unei funcții de stare numită entropie
bullPrincipiul al treilea al termodinamicii afirmă că atunci cacircnd temperatura
tinde către zero absolut entropia oricărui sistem tinde către zero El nu
rezultă din abstractizarea directă a unor fapte experimentale ci este
extinderea unor consecințe ale principiilor precedente
Transformări termodinamice de stare
O modificare a stării sistemului este denumită proces (transformare)iar
drumul pe care icircl parcurge procesul de lastarea iniţială la stare finală
estedescrisde o succesiune de stări prin care sistemul trece Intre cele două
stări iniţială şi finalătrebuie să existe o diferenţă de valoare pentru cel puţin
un parametru de stare
In timpul unui proces termodinamic apare modificarea stării sistemului
această transformare fiind icircnsoţită de schimb de energie sub formă de
căldură şi de lucru cu mediul exterior cu care sistemul interacţioneazăPentru determinarea cantitativă a căldurii şi a lucrului schimbat trebuie să
se cunoască tipul transformării dat prin ecuaţia transformării parametrii de
stare iniţiali şi finali şi sensul icircn care decurge transformarea
Scoaterea sistemului din starea de echilibru extern are loc atunci cacircnd
sistemul schimbă energie sub formă de căldură sau de lucru cu mediul
exterior icircn cursul unui proces termodinamic Dezechilibrul intern nu se ia icircn
considerare deoarece uniformizarea stării energetice deci egalitateaparametrilor de stare icircn interiorul sistemului (revenirea la starea de
echilibru) are loc icircntr-un timp foarte scurt denumit timp de relaxare Acest
timp are valori diferite icircn funcţie de natura procesului şi de proprietăţile
sistemului Astfel uniformizarea presiunii icircntr-un gaz are loc icircntr-un interval
de timp τ~10-16 s iar egalizarea concentraţiilor intr-un aliaj metalic poate avea
loc in cacircţiva ani
8202019 Entropia Sistemelor Reale
httpslidepdfcomreaderfullentropia-sistemelor-reale 46
Transformările de stare se icircmpart icircn transformări reversibile şi
ireversibile
Procesele sau transformările termodinamice reversibile au loc atunci
cacircnd trecerea sistemului de la starea iniţiala de echilibru intern şi extern la
starea finală de echilibru intern şi extern se realizează prin stăriintermediare de echilibru intern şi externLa aceste transformări sistemul
trece prin stări intermediare toate de echilibru stări generate de o modificare
mică elementară a parametrilor de stare Icircn urma acestor mici modificări
viteza de desfăşurare a procesului este foarte mare pentrua permite sistemului
să revină de fiecare dată la o nouă stare de echilibru
Pentru procese reversibile capacitatea caloric C reprezintă raportul dintre
cantitatea de căldură elementară comunicatăunui corp icircntr-un procesoarecare şi variaţia corespunzătoare a temperaturii corpului
O transformare izocoră are loc la volum constant O consecință este că lucrul
mecanic exterior este nul Căldura schimbată icircntr-un astfel de proces este
transformată icircn icircntregime icircn variația de energie internă a sistemului
materializată prin variația presiuniiși temperaturii sistemului Un exemplu de
astfel de sistem este un vas icircnchis icircncălzit Perechea de parametri conjugați
semnificativă este T-s
O transformare izobară are loc la presiune constantă Un exemplu de astfel
de transformare apare icircntr-un cilindru icircnchis (sistem termodinamic izolat) icircn
care pistonul se mișcă icircnsă presiunea din cilindru rămacircne constantă de
exemplu presiunea atmosferică Perechea de parametri conjugați semnificativă
este p-V
O transformare izotermă are loc la temperatură constantă Un exemplu de
astfel de transformare apare icircntr-un cilindru icircnchis icircn contact termic perfect
cu mediul ambiant Lucrul mecanic produs de piston este obținut din căldură
care este primită din mediul ambiant temperatura rămacircnacircnd constantă
Oricare dintre perechile de parametri conjugați p-V sau T-s sunt semnificative
8202019 Entropia Sistemelor Reale
httpslidepdfcomreaderfullentropia-sistemelor-reale 56
O transformare adiabatică are loc fără schimb de căldură cu mediul
ambiant Un exemplu de astfel de transformare apare icircntr-un cilindru icircnchis
izolat din punct de vedere termic cu mediul ambiant Lucrul mecanic produs
de piston este obținut din energia internă a sistemului Oricare dintre
perechile de parametri conjugați p-V sau T-s sunt semnificative
Transformarea politropică apare cacircnd exponentul politropic (vezi mai jos
legea de transformare) este constantși este o generalizare a transformărilor
prezentate mai sus Un exemplu de astfel de transformare apare icircntr-un
cilindru icircnchis dar care poate schimba cu mediul ambiant atacirct lucru
mecanic cacirctși căldură Lucrul mecanic produs de piston este obținut atacirct din
căldura provenită din mediul ambiant cacirctși din energia internă a sistemului
Oricare dintre perechile de parametri conjugați p-V sau T-s sunt semnificative
Transformare izoentalpică - La gazul perfect capacitatea termică masică nu
variază cu temperatura astfel că icircn cazul transformărilor reversibile
transformarea izoentalpă este identică cu transformarea izotermă
Transformare izoentropică - La gazul perfect capacitatea termică masică nu
variază cu temperatura astfel că icircn cazul transformărilor reversibile
transformarea izoentropică este identică cu transformarea adiabatică
Transformarea ireversibilă apare atunci cacircnd condiţia de echilibru intern
sau extern nu este respectată
Transformările termodinamice reale nu pot fi niciodată reversibile datorita
unor fenomene ireversibile precum
-Ireversibilitatea externă
-Ireversibilitatea internă
-Ireversibilitatea de pompaj
Ireversibilitatea externă apare datorită imposibilităţii realizării unei
egalităţi icircntre temperatura agentului termic şi a pereţilor incintei icircn care
acesta evoluează deoarece pentru realizarea schimbului de căldura este
8202019 Entropia Sistemelor Reale
httpslidepdfcomreaderfullentropia-sistemelor-reale 66
necesară o diferenţă finită de temperatură icircntre fluid şi perete deci schimbul
de căldura este ireversibil
Ireversibilitatea internă apare datorită frecării pistonului de pereţii
cilindrului la transformările icircnchise sau a frecării vacircscoase a fluidului de
pereţii canalului prin care curge la transformări deschise Icircn ambele cazuri
trebuie adăugat şi efectul viscozităţii fluidului prin curgerea relativă a
straturilor efectul turbulenţei fenomene care generează frecare icircn interiorul
fluidului deci disipare de energie Pentru icircnvingerea acestor frecări se
consumă lucru suplimentar Icircn cazul proceselor reale icircn care se produce
lucru rezultă o reducere a acestuia icircn raport cu lucrul aferent unui proces
reversibil La procesele reale consumatoare de lucru este necesar a fi dat
sistemului un lucru suplimentar faţă de lucru reversibil
Ireversibilitatea de pompaj cauzată de procesele de umplere sau golire care
au loc la sistemele termice se datoreşte existenţei unei diferenţe finite de
presiune diferenţe care determină schimbul de substanţă icircntre mediu şi
sistem
8202019 Entropia Sistemelor Reale
httpslidepdfcomreaderfullentropia-sistemelor-reale 46
Transformările de stare se icircmpart icircn transformări reversibile şi
ireversibile
Procesele sau transformările termodinamice reversibile au loc atunci
cacircnd trecerea sistemului de la starea iniţiala de echilibru intern şi extern la
starea finală de echilibru intern şi extern se realizează prin stăriintermediare de echilibru intern şi externLa aceste transformări sistemul
trece prin stări intermediare toate de echilibru stări generate de o modificare
mică elementară a parametrilor de stare Icircn urma acestor mici modificări
viteza de desfăşurare a procesului este foarte mare pentrua permite sistemului
să revină de fiecare dată la o nouă stare de echilibru
Pentru procese reversibile capacitatea caloric C reprezintă raportul dintre
cantitatea de căldură elementară comunicatăunui corp icircntr-un procesoarecare şi variaţia corespunzătoare a temperaturii corpului
O transformare izocoră are loc la volum constant O consecință este că lucrul
mecanic exterior este nul Căldura schimbată icircntr-un astfel de proces este
transformată icircn icircntregime icircn variația de energie internă a sistemului
materializată prin variația presiuniiși temperaturii sistemului Un exemplu de
astfel de sistem este un vas icircnchis icircncălzit Perechea de parametri conjugați
semnificativă este T-s
O transformare izobară are loc la presiune constantă Un exemplu de astfel
de transformare apare icircntr-un cilindru icircnchis (sistem termodinamic izolat) icircn
care pistonul se mișcă icircnsă presiunea din cilindru rămacircne constantă de
exemplu presiunea atmosferică Perechea de parametri conjugați semnificativă
este p-V
O transformare izotermă are loc la temperatură constantă Un exemplu de
astfel de transformare apare icircntr-un cilindru icircnchis icircn contact termic perfect
cu mediul ambiant Lucrul mecanic produs de piston este obținut din căldură
care este primită din mediul ambiant temperatura rămacircnacircnd constantă
Oricare dintre perechile de parametri conjugați p-V sau T-s sunt semnificative
8202019 Entropia Sistemelor Reale
httpslidepdfcomreaderfullentropia-sistemelor-reale 56
O transformare adiabatică are loc fără schimb de căldură cu mediul
ambiant Un exemplu de astfel de transformare apare icircntr-un cilindru icircnchis
izolat din punct de vedere termic cu mediul ambiant Lucrul mecanic produs
de piston este obținut din energia internă a sistemului Oricare dintre
perechile de parametri conjugați p-V sau T-s sunt semnificative
Transformarea politropică apare cacircnd exponentul politropic (vezi mai jos
legea de transformare) este constantși este o generalizare a transformărilor
prezentate mai sus Un exemplu de astfel de transformare apare icircntr-un
cilindru icircnchis dar care poate schimba cu mediul ambiant atacirct lucru
mecanic cacirctși căldură Lucrul mecanic produs de piston este obținut atacirct din
căldura provenită din mediul ambiant cacirctși din energia internă a sistemului
Oricare dintre perechile de parametri conjugați p-V sau T-s sunt semnificative
Transformare izoentalpică - La gazul perfect capacitatea termică masică nu
variază cu temperatura astfel că icircn cazul transformărilor reversibile
transformarea izoentalpă este identică cu transformarea izotermă
Transformare izoentropică - La gazul perfect capacitatea termică masică nu
variază cu temperatura astfel că icircn cazul transformărilor reversibile
transformarea izoentropică este identică cu transformarea adiabatică
Transformarea ireversibilă apare atunci cacircnd condiţia de echilibru intern
sau extern nu este respectată
Transformările termodinamice reale nu pot fi niciodată reversibile datorita
unor fenomene ireversibile precum
-Ireversibilitatea externă
-Ireversibilitatea internă
-Ireversibilitatea de pompaj
Ireversibilitatea externă apare datorită imposibilităţii realizării unei
egalităţi icircntre temperatura agentului termic şi a pereţilor incintei icircn care
acesta evoluează deoarece pentru realizarea schimbului de căldura este
8202019 Entropia Sistemelor Reale
httpslidepdfcomreaderfullentropia-sistemelor-reale 66
necesară o diferenţă finită de temperatură icircntre fluid şi perete deci schimbul
de căldura este ireversibil
Ireversibilitatea internă apare datorită frecării pistonului de pereţii
cilindrului la transformările icircnchise sau a frecării vacircscoase a fluidului de
pereţii canalului prin care curge la transformări deschise Icircn ambele cazuri
trebuie adăugat şi efectul viscozităţii fluidului prin curgerea relativă a
straturilor efectul turbulenţei fenomene care generează frecare icircn interiorul
fluidului deci disipare de energie Pentru icircnvingerea acestor frecări se
consumă lucru suplimentar Icircn cazul proceselor reale icircn care se produce
lucru rezultă o reducere a acestuia icircn raport cu lucrul aferent unui proces
reversibil La procesele reale consumatoare de lucru este necesar a fi dat
sistemului un lucru suplimentar faţă de lucru reversibil
Ireversibilitatea de pompaj cauzată de procesele de umplere sau golire care
au loc la sistemele termice se datoreşte existenţei unei diferenţe finite de
presiune diferenţe care determină schimbul de substanţă icircntre mediu şi
sistem
8202019 Entropia Sistemelor Reale
httpslidepdfcomreaderfullentropia-sistemelor-reale 56
O transformare adiabatică are loc fără schimb de căldură cu mediul
ambiant Un exemplu de astfel de transformare apare icircntr-un cilindru icircnchis
izolat din punct de vedere termic cu mediul ambiant Lucrul mecanic produs
de piston este obținut din energia internă a sistemului Oricare dintre
perechile de parametri conjugați p-V sau T-s sunt semnificative
Transformarea politropică apare cacircnd exponentul politropic (vezi mai jos
legea de transformare) este constantși este o generalizare a transformărilor
prezentate mai sus Un exemplu de astfel de transformare apare icircntr-un
cilindru icircnchis dar care poate schimba cu mediul ambiant atacirct lucru
mecanic cacirctși căldură Lucrul mecanic produs de piston este obținut atacirct din
căldura provenită din mediul ambiant cacirctși din energia internă a sistemului
Oricare dintre perechile de parametri conjugați p-V sau T-s sunt semnificative
Transformare izoentalpică - La gazul perfect capacitatea termică masică nu
variază cu temperatura astfel că icircn cazul transformărilor reversibile
transformarea izoentalpă este identică cu transformarea izotermă
Transformare izoentropică - La gazul perfect capacitatea termică masică nu
variază cu temperatura astfel că icircn cazul transformărilor reversibile
transformarea izoentropică este identică cu transformarea adiabatică
Transformarea ireversibilă apare atunci cacircnd condiţia de echilibru intern
sau extern nu este respectată
Transformările termodinamice reale nu pot fi niciodată reversibile datorita
unor fenomene ireversibile precum
-Ireversibilitatea externă
-Ireversibilitatea internă
-Ireversibilitatea de pompaj
Ireversibilitatea externă apare datorită imposibilităţii realizării unei
egalităţi icircntre temperatura agentului termic şi a pereţilor incintei icircn care
acesta evoluează deoarece pentru realizarea schimbului de căldura este
8202019 Entropia Sistemelor Reale
httpslidepdfcomreaderfullentropia-sistemelor-reale 66
necesară o diferenţă finită de temperatură icircntre fluid şi perete deci schimbul
de căldura este ireversibil
Ireversibilitatea internă apare datorită frecării pistonului de pereţii
cilindrului la transformările icircnchise sau a frecării vacircscoase a fluidului de
pereţii canalului prin care curge la transformări deschise Icircn ambele cazuri
trebuie adăugat şi efectul viscozităţii fluidului prin curgerea relativă a
straturilor efectul turbulenţei fenomene care generează frecare icircn interiorul
fluidului deci disipare de energie Pentru icircnvingerea acestor frecări se
consumă lucru suplimentar Icircn cazul proceselor reale icircn care se produce
lucru rezultă o reducere a acestuia icircn raport cu lucrul aferent unui proces
reversibil La procesele reale consumatoare de lucru este necesar a fi dat
sistemului un lucru suplimentar faţă de lucru reversibil
Ireversibilitatea de pompaj cauzată de procesele de umplere sau golire care
au loc la sistemele termice se datoreşte existenţei unei diferenţe finite de
presiune diferenţe care determină schimbul de substanţă icircntre mediu şi
sistem
8202019 Entropia Sistemelor Reale
httpslidepdfcomreaderfullentropia-sistemelor-reale 66
necesară o diferenţă finită de temperatură icircntre fluid şi perete deci schimbul
de căldura este ireversibil
Ireversibilitatea internă apare datorită frecării pistonului de pereţii
cilindrului la transformările icircnchise sau a frecării vacircscoase a fluidului de
pereţii canalului prin care curge la transformări deschise Icircn ambele cazuri
trebuie adăugat şi efectul viscozităţii fluidului prin curgerea relativă a
straturilor efectul turbulenţei fenomene care generează frecare icircn interiorul
fluidului deci disipare de energie Pentru icircnvingerea acestor frecări se
consumă lucru suplimentar Icircn cazul proceselor reale icircn care se produce
lucru rezultă o reducere a acestuia icircn raport cu lucrul aferent unui proces
reversibil La procesele reale consumatoare de lucru este necesar a fi dat
sistemului un lucru suplimentar faţă de lucru reversibil
Ireversibilitatea de pompaj cauzată de procesele de umplere sau golire care
au loc la sistemele termice se datoreşte existenţei unei diferenţe finite de
presiune diferenţe care determină schimbul de substanţă icircntre mediu şi
sistem
![Proprietatea [i alte drepturi reale · f) drepturile reale sunt ap\rate prin ac]iuni reale, iar drepturile de crean]\ prin ac]iuni personale. 1.9. Clasificarea drepturilor reale a)](https://static.fdocumente.com/doc/165x107/5e29bb38cc0a32751f728ccf/proprietatea-i-alte-drepturi-f-drepturile-reale-sunt-aprate-prin-aciuni-reale.jpg)
