Номер 1, страница 104 - гдз по физике 10 класс учебник Громыко, Зенькович

1. Приведите примеры наиболее типичных необратимых процессов.

Необратимым процессом в термодинамике называют процесс, который не может самопроизвольно протекать в обратном направлении. После завершения такого процесса система и окружающая среда не могут одновременно вернуться в свои исходные состояния без каких-либо изменений в других телах. Все реальные макроскопические процессы являются необратимыми и всегда сопровождаются увеличением энтропии замкнутой системы (или системы и окружающей среды вместе).

Наиболее типичными примерами необратимых процессов являются:

• Теплообмен при конечной разности температур. Теплота всегда самопроизвольно переходит от более нагретого тела к менее нагретому. Например, горячий чайник, оставленный в комнате, остывает, передавая тепло окружающему воздуху. Обратный процесс — самопроизвольный нагрев чайника за счет тепла комнатного воздуха — никогда не происходит. Чтобы охладить воздух и нагреть чайник, требуется работа внешних сил (например, работа холодильной машины).

• Диффузия. Процесс самопроизвольного выравнивания концентраций веществ в смеси. Если в стакан с водой капнуть чернила, они со временем равномерно распределятся по всему объему. Обратный процесс, при котором молекулы чернил самопроизвольно соберутся обратно в каплю, невозможен.

• Расширение газа в пустоту. Если газ находится в одной половине сосуда, отделенной перегородкой от другой вакуумированной половины, то после удаления перегородки газ самопроизвольно расширится и заполнит весь объем. Обратный процесс — спонтанное сжатие газа в одну половину сосуда — никогда не наблюдается.

• Трение. Превращение механической энергии во внутреннюю (тепловую) энергию из-за сил трения. Например, при скольжении тела по поверхности его кинетическая энергия уменьшается, а температура тела и поверхности повышается. Превратить выделившуюся теплоту полностью обратно в кинетическую энергию тела невозможно.

• Неупругая деформация. Изменение формы и размеров тела под действием внешних сил, которое не исчезает после снятия нагрузки. Например, если согнуть кусок пластилина, он останется в деформированном состоянии. Работа, затраченная на деформацию, переходит во внутреннюю энергию тела.

• Многие химические реакции. Большинство химических реакций, таких как горение, протекают практически только в одном направлении. Например, при сгорании дров образуются зола, углекислый газ и вода, и выделяется большое количество энергии. Обратный процесс — синтез древесины из продуктов горения с поглощением энергии — самопроизвольно не происходит.

Ответ: Наиболее типичные необратимые процессы: теплообмен при конечной разности температур, диффузия, расширение газа в пустоту, трение, неупругая деформация, горение и другие химические реакции, протекающие в одном направлении.