Теорема Карно

[Freeman-des]

Ignatovich, вы ставите на электрическую плиту тело, которое имеет температуру плиты. Дальше вы регулятором можете плавно увеличивать температуру плиты (представим, что нагрев плиты происходит мгновенно на то количество градусов, которое вы выставляете на регуляторе). Процесс нагрева тела будет квазистатическим, если вы будете бесконечно медленно поворачивать регулятор. Почему бесконечно медленно? Потому что скорость, с которой тело приходит в термодинамическое равновесие с плитой, должна быть больше, чем скорость с которой меняется температура плиты, тогда каждое состояние, через которое проходит тело будет равновесным.

С другой стороны, можно представить бесконечно быстрый процесс релаксации: тело мгновенно реагирует на изменение температуры плиты.

[realeugene]

Ignatovich в сообщении #1501324 писал(а):

Всегда ли медленный (сколь угодно) процесс является квазистатическим?

Нет, для обычно понимаемой квазистатичности важна не скорость, а близость в каждый момент времени к состоянию локального равновесия. Бывают сколь угодно медленные неравновесные процессы релаксации, их квазистатическими не называют. В квазистатических процессах энтропия сохраняется, в процессах релаксации - возрастает.

Вообще, на мой взгляд, любые рассуждения, чуть более сложные, чем про машину Карно, без использования понятия энтропии чересчур примитивны и этим ущербны.

[Ignatovich]

realeugene в сообщении #1501355 писал(а):

Нет, для обычно понимаемой квазистатичности важна не скорость, а близость в каждый момент времени к состоянию локального равновесия. Бывают сколь угодно медленные неравновесные процессы релаксации, их квазистатическими не называют. В квазистатических процессах энтропия сохраняется, в процессах релаксации - возрастает.

Вы хорошо написали, именно так я и понимаю квазистатический процесс. Мне кажется, что часть проблем при изучении второго начала связаны с неточностью терминологии, возможно, с неточностью перевода. Вот, например, выдержка из Берклеевского курса, т.5, Ф.Рейф, стр. 286:
Рейф, стр. 286.
Таким образом, никакой двигатель, работающий между двумя резервуарами с заданной температурой Т и Т', не может иметь КПД большего, чем КПД двигателя, совершающего между этими резервуарами квазистатический процесс. Любые двигатели, работающие между этими двумя резервуарами квазистатически, имеют одинаковые КПД.
Сразу не ясно, что имеет в виду автор: квазистатический процесс с рабочим телом (тогда это неверно) или квазистатичность (обратимость) всех процессов в тепловой машине, включая теплообмен рабочего тела с нагревателем и холодильник.

[druggist]

realeugene в сообщении #1501355 писал(а):

В квазистатических процессах энтропия сохраняется, в процессах релаксации - возрастает.

В квазистатических процессах энтропия(ее изменение) равно $dS=dQ/T$, в процессах релаксации $dS>dQ/T$. Разумеется, ни о каком сохранении энтропии макроскопического тела в квазистатических процессах речь не идет.

[realeugene]

druggist в сообщении #1501676 писал(а):

Разумеется, ни о каком сохранении энтропии макроскопического тела в квазистатических процессах речь не идет.

Разумеется, про сохранение или неубывание энтропии можно рассуждать только для замкнутых систем. Например, для тепловой машины вместе с её резервуарами.

[druggist]

realeugene в сообщении #1501681 писал(а):

только для замкнутых систем

Это изолированная система, замкнутая система может обмениваться с окружением теплом и работой, но не веществом

[warlock66613]

druggist в сообщении #1501707 писал(а):

Это изолированная система, замкнутая система может обмениваться с окружением теплом и работой, но не веществом

Здесь неприятная коллизия с терминологией: то, что в термодинамике называется изолированной системой, во всех остальных контекстах (разделах) физики называется замкнутой системой, в то время как в термодинамике замкнутой системой называется нечто иное.