Но если это так, то я часто видел, как люди применяли эту формулу для быстрых процессов, где теплообмен невозможен.
Вот пример , из которого я цитирую следующее:
мы предположим, что это происходит достаточно быстро, чтобы никакое тепло не могло войти или выйти из газа [...]
Может быть, сделать =0, Но не ограничивает ли это «быстрое» слово применимость формулы
«Быстро» и «медленно» всегда нужно с чем-то сравнивать. Возможно, недостатком большинства книг по термодинамике является то, что в них явно не указывается, что это такое, хотя, возможно, это также связано с тем, что это немного сложно объяснить.
Сценарий, который каждый всегда себе представляет, это газ в отсеке в поршне. Реалистичная система такого рода будет иметь очевидную временную шкалу, в течение которой тепло уходит или поступает из-за несовершенной изоляции. Чтобы применить уравнение адиабаты, изменение объема должно происходить «быстро» относительно этой скорости.
Однако существует другая временная шкала, которая возникает из-за того, что газ имеет составные части и, следовательно, внутреннюю динамику, такую как водовороты или локальные изменения плотности. Представьте, что вы вытягиваете поршень так быстро, что стенка движется значительно быстрее, чем скорость звука в газе — вы создадите вакуум, который затем вызовет ударную волну, и пройдет некоторое время, прежде чем система вернется в равновесие. . Это произойдет примерно в порядке деления размера коробки на скорость звука. Чтобы применить «квазистатический» предел, мы должны перемещать поршень медленнее, чем эта скорость.
Надеюсь, вы видите, что для этой системы, если она близка к равновесию, то состояние системы можно выразить как давление и объем, и вы можете игнорировать всю внутреннюю динамику газа.
Все приложения статистической механики и термодинамики явно или неявно содержат такое крупнозернистое представление микроскопической информации и, следовательно, что-то вроде основания для определения того, каким может быть самый быстрый макроскопический переход. Много путаницы, например, по поводу энтропии, имеет тенденцию возникать, когда люди забывают об этом и начинают верить, что грубые описания каким-то образом полны и точны.
Ты прав. В реальном процессе эту формулу можно было бы изменить, включив в нее так называемый показатель политропы такой, что . Это свидетельствует о том, что процесс не является совершенно изоэнтропическим. Для фиксированного конечного объема это означает, что конечная температура и давление будут выше, чем в идеальном случае, и потребуется затратить больше работы.
вступление
Идеальные типы термодинамических процессов — квазистатические и обратимые — запечатлены в виде постоянных графических функций.
!( http://en.wikipedia.org/wiki/Adiabatic_process#mediaviewer/File:Adiabatic.svg )
Квазистатические адиабатические процессы являются идеальными типами адиабатических процессов. Идеальный или воображаемый квазистатический адиабатический перенос энергии в виде работы, происходящий без трения или вязкой диссипации внутри системы, называется изоэнтропическим, с ΔS = 0, а также обратимым. Тем не менее естественный адиабатический процесс необратим и не является изоэнтропийным.
Суть в том, что закон Пуассона работает либо медленно, либо быстро, пока нет теплопередачи.
Забавный факт
Закон Пуассона фактически используется для того, чтобы понять изменения температуры, когда воздух поднимается вверх через атмосферу или опускается вниз в условиях, когда нет поступления тепла, например, от солнечного излучения, или потери тепла, например, от земного излучения.
