Termodinamikai állapotváltozás

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
(Állapotváltozás szócikkből átirányítva)

Állapotváltozás a termodinamikában olyan folyamat, melynek során egy termodinamikai rendszer állapotát leíró jellemzőkben, az úgynevezett állapotjelzőkben változás következik be. Ilyen állapotjelző például a nyomás, hőmérséklet, fajlagos térfogat, entalpia, entrópia, belső energia. Az ideális gázok állapotváltozásai megfordíthatók, a reális gázok állapotváltozásai azonban irreverzibilisek.

Folyamatok konjugált változópárok szerint[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Mechanikai változók: nyomás és térfogat[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A nyomás-térfogat konjugált változópár változása a rendszeren vagy a rendszer által végzett munkával kapcsolatos.

Az állandó nyomású vagy állandó térfogatú állapotváltozáshoz hőközlésre vagy hőelvonásra van szükség.

Termikus változók: hőmérséklet és entrópia[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A hőmérséklet-entrópia konjugált változópár változása a rendszer által felvett vagy leadott hővel kapcsolatos.

Anyagi változók: kémiai potenciál és részecskeszám[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Izentalpikus állapotváltozás[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az izentalpikus folyamat során a rendszer entalpiája állandó.

Izentalpikus folyamat a fojtás (Joule–Thomson-effektus), amelyet szűk nyíláson, lefojtott szelepen vagy porózus anyagon átáramlás közben szenved el a gáz. A folyamat végén a hőtartalom (entalpia) megegyezik a kiinduló állapotéval, a nyomás lecsökken. A hőmérséklet ideális gázoknál változatlan, gőzöknél csökken az állapotváltozás során, az entrópia nő.

Politropikus állapotváltozás[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A politropikus állapotváltozásra igaz a p V^{\,n} = C egyenlet, ahol p a nyomás, V a fajlagos térfogat, n a politropikus kitevő, C pedig konstans. Ez a legáltalánosabb állapotváltozás. A hőközlés a környezettel tetszőleges.

Kvázisztatikus[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A kvázisztatikus állapotváltozás egy idealizált modell, amely végtelenül lassan megy végbe. Egy valós folyamat sem ilyen. Kvázisztatikus folyamat során a rendszer állapota az egyensúlyi állapothoz végtelenül közeli állapotokon megy keresztül

Források[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  • Pattantyús Gépész- és Villamosmérnökök Kézikönyve 2. kötet. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1961.

További információk[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Commons
A Wikimédia Commons tartalmaz Termodinamikai állapotváltozás témájú médiaállományokat.