Какие процессы называют обратимыми? Решение

Вот решение задачи: Какие процессы называют обратимыми? Выберите один ответ: 1. При проведении которых система находится в равновесии с окружающей средой 2. Термодинамические параметры состояния которых изменяются, проходя через непрерывную последовательность равновесных состояний 3. Термодинамические параметры состояния которых изменяются, проходя через ряд последовательных равновесных состояний, при этом не происходит изменений в окружающей среде 4. Термодинамические параметры состояния которых изменяются, проходя через ряд последовательных равновесных состояний, при этом происходят изменения в окружающей среде 5. Такие процессы, при проведении которых система обязательно возвращается в исходное состояние Правильный ответ: 2. Термодинамические параметры состояния которых изменяются, проходя через непрерывную последовательность равновесных состояний Объяснение: В термодинамике **обратимый процесс** - это идеализированный процесс, который может быть проведен в обратном направлении таким образом, что как система, так и ее окружение возвращаются в свои исходные состояния без каких-либо остаточных изменений. Ключевые характеристики обратимого процесса: * **Квазистатичность (квазиравновесность):** Процесс протекает бесконечно медленно, так что в каждый момент времени система находится в состоянии термодинамического равновесия. Это означает, что все термодинамические параметры (температура, давление, объем) внутри системы однородны и практически не отличаются от параметров окружающей среды. * **Отсутствие диссипативных эффектов:** В обратимом процессе отсутствуют трение, вязкость, теплопроводность через конечную разность температур и другие факторы, приводящие к потере энергии. * **Возможность возврата:** Если процесс обратим, то, изменив направление внешнего воздействия на систему, можно вернуть ее в исходное состояние, при этом и окружающая среда также вернется в свое исходное состояние. Вариант 2 наиболее точно описывает это условие: "Термодинамические параметры состояния которых изменяются, проходя через непрерывную последовательность равновесных состояний". Это и есть определение квазистатического процесса, который является необходимым условием обратимости. Вариант 3 и 4 не совсем точны, так как в обратимом процессе изменения в окружающей среде *могут* происходить, но они также должны быть обратимыми. Вариант 5 описывает циклический процесс, который может быть как обратимым, так и необратимым. Вариант 1 описывает состояние равновесия, а не процесс. Формулы, связанные с обратимыми процессами: Для обратимого процесса изменение энтропии системы и окружающей среды в сумме равно нулю: \[\Delta S_{\text{система}} + \Delta S_{\text{окружение}} = 0\] Это означает, что для обратимого процесса: \[\Delta S = \int \frac{\delta Q_{\text{rev}}}{T}\] где \(\delta Q_{\text{rev}}\) - бесконечно малое количество тепла, переданное в обратимом процессе, \(T\) - абсолютная температура. Для необратимых процессов: \[\Delta S_{\text{система}} + \Delta S_{\text{окружение}} > 0\] Это является одним из выражений второго начала термодинамики.