Termodünaamiline protsess

Termodünaamiline protsess on iga termodünaamilises süsteemis toimuv muutus, mille tulemisena muutub süsteemi olek. Protsessi käigus võib süsteem vahetada keskkonnaga soojust või tööd.

Protsesside liigidRedigeeri

Termodünaamilisi rotesse liigitatakse harilikult selle suuruse järgi, mis püsib protsessis muutumatuna:

Niisugust protsessi, mille käigus süsteemi entroopia on jääv (muutumatu), nimetatakse isoentroopiliseks ehk isentroopseks protsessiks.

Kui protsessi käigus puudub soojusvahetus väliskeskkonnaga, nimetatakse protsessi adiabaatiliseks.

Ringprotsess (näiteks Carnot’ ringprotsess) on niisugune termodünaamiline protsess, mille lõpuks töötav keha/aine jõuab tagasi algolekusse. Otseringprotsessi vahendusel muundavad soojusmasinad soojust mehaaniliseks tööks.

Pöörduvad ja pöördumatud protsessidRedigeeri

Termodünaamiline protsess võib olla kas pöörduv või pöördumatu.

Pöörduvaks protsessiks nimetatakse niisugust protsessi, mis saab kulgeda vastupidises suunas, nii et süsteem läbib kõik olekud mis pärisuunaski ja jõuab algolekusse tagasi (seejuures ka süsteemiga interaktsioonis olev ümbruskeskkond taastub oma algolekus). See on lõpmata aeglane protsess, mis saab kulgeda mõlemas suunas süsteemi olekuparameetrite (nt ruumala, temperatuur jne) lõpmata väikese varieerimise toimel.

Pöördumatu protsessi korral pole olekute vastupidises järjekorras läbimine võimalik. Kõik reaalsed protsessid on rangelt võttes mittepööratavad, kuid sageli kulgevad nad nii aeglases tempos, et neid võib esimeses lähenduses pidada pööratavaiks.

Pöörduva protsessi näiteks on gaasi lõpmata aeglane paisumine või kokkusurumine silindris. Seda protsessi võib juhtida kolvile mõjuva jõu lõpmata väikese muutusega. Kui aga kolbi liigutada lõpliku kiirusega, tekib gaasis lööklaine (gaasi rõhk kolvi vahetus läheduses erineb rõhust ülejäänud gaasis). Sellise protsessi teostamine vastupidises suunas pole võimalik. Samamoodi on mittepööratav ka soojusvahetusprotsess, mis leiab aset, kui kaks erineva temperatuuriga keha kontakti viia.