Cesko.wiki Termodynamický děj
Author
Albert FloresTermodynamický děj (též tepelný děj) je děj, při kterém se mění stav tělesa (mění se některé ze stavových veličin).
Kruhový děj
Pokud termodynamická soustava projde řadou změn a nakonec se vrátí do původního stavu, pak říkáme, že soustava vykonala kruhový (cyklický) děj (zkráceně cyklus). Kruhový děj je proto v diagramu p-V i diagramu T-S znázorněn uzavřenou křivkou.
Obsah plochy uvnitř křivky v diagramu p-V znázorňuje celkovou práci vykonanou na termodynamické soustavě (či termodynamickou soustavou - záleží na znaménkové konvenci) během cyklu. Podobně obsah plochy uvnitř křivky v diagramu T-S znázorňuje celkové teplo dodané během cyklu termodynamické soustavě (tedy rozdíl přijatého a odevzdaného tepla).
Celková změna vnitřní energie po ukončení jednoho cyklu je nulová (ΔU = 0). Stejné tvrzení platí i pro ostatní stavové veličiny.
Vratné a nevratné děje
Termodynamické děje lze rozdělit na * Vratné (reverzibilní) děje - Vratné děje jsou takové, u nichž lze původního stavu dosáhnout obrácením pořadí jednotlivých úkonů. * Nevratné (ireverzibilní) děje - Nevratné děje jsou takové děje, které probíhají bez vnějšího působení pouze v jednom směru, tzn. +more původního stavu nelze dosáhnout přesně stejným postupem v obráceném pořadí. K dosažení původního stavu je nutno vynaložit určitou energii, která nepatří dané soustavě. V přírodě jsou všechny reálné děje nevratné.
Kruhové děje bývají označovány jako vratné nebo nevratné cykly. Nejznámějším příkladem vratného kruhového děje je Carnotův cyklus.
Děje při konstantní termodynamické veličině
Mnohé technicky využitelné děje probíhají tak, že některá z termodynamických veličin zůstává během děje konstantní. Takové děje bývají označovány speciálními názvy.
| Konstantní veličina | Název děje |
|---|---|
| Teplota | Izotermický děj |
| Tlak | Izobarický děj |
| Objem | Izochorický děj |
| Teplo | Adiabatický děj |
| Entropie | Izoentropický děj |
| Entalpie | Izoentalpický děj |
Všeobecná rovnice změny stavu plynu
Z podobnosti vztahů pro izotermický, adiabatický a polytropický děj lze zapsat všeobecnou rovnici pro změnu stavu plynu ve tvaru :pV^k = \mbox{konst} \,, kde p je tlak plynu, V je jeho objem a k je konstanta.
Pro k=1 se jedná o vztah pro izotermický děj, pro k rovné Poissonově konstantě \kappa jde o děj adiabatický. Položíme-li k=n\in(1,\kappa), jedná se o děj polytropický. +more Pro k=0 se jedná o rovnici izobarického děje a pro k\to\pm\infty jde o děj izochorický.