Тепловой процесс

Статья является частью одноименной серии.
Тепловые процессы
Адиабатический процесс Изохорный процесс Изобарный процесс Изотермический процесс Изоэнтропийный процесс Изоэнтальпийный процесс Политропный процесс
См. также «Физический портал»

Тепловой процесс (термодинамический процесс) — изменение макроскопического состояния термодинамической системы. Если разница между начальным и конечным состояниями системы бесконечно мала, то такой процесс называют элементарным (инфинитезимальным)^[1].

Система, в которой идёт тепловой процесс, называется рабочим телом.

Тепловые процессы можно разделить на равновесные и неравновесные. Равновесным называется процесс, при котором все состояния, через которые проходит система, являются равновесными состояниями. Такой процесс приближённо реализуется в тех случаях, когда изменения происходят достаточно медленно, т. е. процесс является квазистатическим^[1].

Тепловые процессы можно разделить на обратимые и необратимые. Обратимым называется процесс, который можно провести в противоположном направлении через все те же самые промежуточные состояния.

Процессы принято классифицировать по тем термодинамическим величинам, которые остаются неизменными в ходе процесса^[2]. Можно выделить несколько простых, но широко распространённых на практике, тепловых процессов:

• Адиабатный процесс (${\displaystyle \delta Q=0}$)— без теплообмена с окружающей средой;
• Изохорный процесс (${\displaystyle V=const}$) — происходящий при постоянном объёме;
• Изобарный процесс (${\displaystyle P=const}$) — происходящий при постоянном давлении ;
• Изотермический процесс (${\displaystyle T=const}$) — происходящий при постоянной температуре;
• Изоэнтропийный процесс (${\displaystyle S=const}$)— происходящий при постоянной энтропии;
• Изоэнтальпийный процесс (${\displaystyle H=const}$)— происходящий при постоянной энтальпии;
• Политропный процесс (${\displaystyle C=const}$)— происходящий при постоянной теплоёмкости.

Иногда в течение всего процесса неизменными оказываются не одна, а несколько термодинамических величин. Так, например, испарение и конденсация в системе жидкость — пар, когда одновременно постоянны и давление и температура, есть процессы изобарно-изотермические^[2].

В технике важны круговые процессы (циклы), то есть повторяющиеся процессы, например, цикл Карно, цикл Ренкина.

Теория тепловых процессов применяется для проектирования двигателей, холодильных установок, в химической промышленности, в метеорологии.

• Акопян А. А. Общая термодинамика. — М.—Л.: Госэнергоиздат, 1955. — 696 с.
• Кубо Р. [www.libgen.io/book/index.php?md5=800842C9CC74ADB4CC04B0BE82BB1BF7 Термодинамика]. — М.: Мир, 1970. — 304 с. (недоступная ссылка)