referat na temat: procesy odwracalne i nieodwracalne w przyrodzie

Proces odwracalny- jest to proces termodynamiczny w którym układ ciał makroskopowych przechodzi od stanu początkowego do końcowego przez stany pośrednie,zachowuje odwrotną kolejność przy przejściach w odwrotną stronę. Przykład procesu odwracalnego: ruch wachadła adiabatyczne rozprężanie gazu butelka z wodą niegazowaną Proces nieodwracalny- jest to proces dla których przemiany przebiegają tylko w jednym kierunku. Przykład procesu nieodwracalnego: swobodne rozprężanie gazu zmieszanie dwóch cieczy zmieszanie dwóch gazów proces dyfuzji. Entropia- miarą nieuporządkowania jest wielkość fizyczna zwana entropią.Stan w którym wszystkie cząsteczki gazu są zgromadzone w jednej połowie cylindra to stan niezmiernie mało prawdopodobnego uporządkowania i entropia gazu w tym stanie jest mała.Przejście do najbardziej prawdopodobnego stanu w którym liczba cząsteczek w każdej połowie cylindra jest jednakowa czyli do stanu największego nieuporządkowania wiąże się ze wzrostem entropii. W przyrodzie tylko takie procesy zachodzą samorzutnie w wyniku których entropia układu wzrasta.

procesy odwracalne i nieodwracalne Procesy termodynamiczne możemy podzielić na odwracalne i nieodwracalne. Procesy odwracalne to takie, które spełniają poniższe warunki: 1. proces równie łatwo może być przeprowadzony w dwóch odwrotnych kierunkach; 2. w obydwu układ i otoczenie przechodzą przez takie same stany pośrednie (w przypadku procesu odwrotnego w odwrotnej kolejności); 3. po przeprowadzeniu procesu w jednym i drugim kierunku układ i otoczenie wracają do stanu wyjściowego. Przykładami procesów odwracalnych są wszystkie przemiany quasi- statyczne. Procesy quasi- statyczne są idealizacją, przybliżeniem tego co rzeczywiście zachodzi. Procesów odwracalnych, ściśle rzecz biorąc, nie ma- są to przybliżenia. Te przemiany które nie spelniają któregokolwiek z powyższych warunków noszą nazwę nieodwracalne. Przykłady szczególnie jaskrawych procesów nieodwracalnych (podano też, jak wyglądałby proces odwrotny do danego).  Bomba burzy dom. Z gruzów po wybuchu bomby sam dom się odbudowuje.  Szklanka spada ze stołu i rozbija się. Odłamki szkła spowrotem tworzą szklankę, która wzosi się do góry i ustawia spowrotem na krawędzi stołu. Entropia z reguły oznaczamy ją S. Jest to miara niezdolności energii układów do wykonania pracy. W układzie zamkniętym wzrostowi entropii towarzyszy zmniejszenie zdolności do wykonania pracy. Kiedy układ podlega przemianie odwracalnej, estropia S zmienia się o ilość równą energii ΔQ dostarczonej układowi na sposób ciepła, podzielonej przez temperaturę termodynamiczną T, w której zachodzi przemiana, tzn. ΔS= ΔQ/T. Wszystkie rzeczywiste procesy są jednakże w pewnej mierze procesami nieodwracalnymi, a w dowolnym układzie zamkniętym przemianie nieodwracalnej zawsze towarzyszy wzrost entropii. W szerszym sensie entropie można interpretować jako miarę nieporządku. Im większa entropia tym większy nieporządek. Ponieważ każda rzeczywista przemiana układu zamkniętego powoduje zwiększenie entropii, a zatem zwiększenie nieporządku. W procesach zachodzących w układach izolowanych adiabatycznie od otoczenia zmiana entropii jest większa większa od zera lub równa zeru ΔS>=0. Znak równości dotyczy procesów odwracalnych, znak nierówno.ści nieodwracalnych. Inaczej mówiąc: Entropia układów izolowanych adiabatycznie od otoczenia nigdy nie maleje. Stwierdzenie to stanowi ogólne sformułownie drugiej zasady termodynamiki, wyrażone za pomocą pojęcia entropii. Sformułowanie to określa kierunkowość wszystkich procesów w przyrodzie: procesy rzeczywiste (a więc nieodwracalne) w ukadach izolowanych adiabatycznie od otoczenia zachodzą w takim kierunku, że entropia tych układow wzrasta, wzrasta więc także nieuporządkowanie układów, w których mają miejsce te procesy. Najczęściej interesuje nas zmiana entropii przy przechodzeniu układu z jednego stanu do drugiego. Zmiana entropii przy przejściu od stanu pierwszego do stanu drugiego wynosi: ΔS=S1-S2=klnP2-klnP1 ΔS=kln(P2/P1); gdzie k- stała Boltzmanna, (P2/P1)- względne prawdopodobieństwo dwóch stanów W układach izolowanych adiabatycznie procesy przebiegają od stanów mniej prawdopodobnych do stanów bardziej prawdopodobnych (procesy nieodwracalne) lub przynajmniej tak samo prawdopodobnych (procesy odwracalne). Entropia jest zatem ilościową miarą stopnia cząsteczkowego chaosu w układzie. Jeśli Temperatura ciała dąży do zera bezwzględnego, to entropia ciała dąży do zera: lim S=0