Termodinamikai állapotváltozás
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[1] állapotváltozásai azonban lehetnek irreverzibilisek[2].
Folyamatok konjugált változópárok szerint
Mechanikai változók: nyomás és térfogat
A nyomás-térfogat konjugált változópár változása a rendszeren vagy a rendszer által végzett munkával kapcsolatos.
- Izobár állapotváltozás során a rendszer nyomása állandó.
- Izochor állapotváltozás során a rendszer fajlagos térfogata állandó.
Az állandó nyomású vagy állandó térfogatú állapotváltozáshoz hőközlésre vagy hőelvonásra van szükség.
Termikus változók: hőmérséklet és entrópia
A hőmérséklet-entrópia konjugált változópár változása a rendszer által felvett vagy leadott hővel kapcsolatos.
- Izoterm állapotváltozás során a rendszer hőmérséklete állandó.
- Izentropikus állapotváltozás során a rendszer entrópiája állandó. Ideális gázok esetében az adiabatikus állapotváltozás izentropikus is, illetve minden reverzibilis izentropikus állapotváltozás adiabatikus. Adiabatikus állapotváltozás akkor következik be, ha a közeg és környezete között nem lehetséges hőközlés.
Anyagi változók: kémiai potenciál és részecskeszám
![]() | Ez a szakasz egyelőre üres vagy erősen hiányos. Segíts te is a kibővítésében! |
Izentalpikus állapotváltozás
![]() | Bővebben: Izentalpikus állapotváltozás |
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
![]() | Bővebben: Politropikus állapotváltozás |
A politropikus állapotváltozásra igaz a egyenlet, ahol a nyomás, a Térfogat, a politropikus kitevő, pedig konstans. Ez a legáltalánosabb állapotváltozás. A hőközlés a környezettel tetszőleges.
Kvázisztatikus
![]() | Bővebben: Kvázisztatikus állapotváltozás |
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
- Pattantyús Gépész- és Villamosmérnökök Kézikönyve 2. kötet. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1961.
További információk
![Commons:Category:Állapotváltozás](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/4a/Commons-logo.svg/50px-Commons-logo.svg.png)
- Prof. Dr. Szabó Gábor - Péter Szabó István: Alkalmazott műszaki hőtan. (Szegedi Tudományegyetem Szegedi Élelmiszeripari Főiskolai Kar távoktatási jegyzete)
- Vitéz Gábor:Fizika I. Hőtan. Egyetemi jegyzet.
- Műszaki hőtan jegyzet. Újvidéki Egyetem.
- Interaktív Java szimuláció Archiválva 2013. február 24-i dátummal a Wayback Machine-ben izoterm, izobár és izochor állapotváltozások szemléltetésével. Szerző: Wolfgang Bauer