Diferența cheie - Proces ciclic vs reversibil
Procesul ciclic și procesul reversibil se referă la stările inițiale și finale ale unui sistem după finalizarea unei lucrări. Cu toate acestea, stările inițiale și finale ale sistemului afectează aceste procese în două moduri diferite. De exemplu, într-un proces ciclic, stările inițiale și finale sunt identice după finalizarea procesului, dar, într-un proces reversibil, procesul poate fi inversat pentru a obține starea inițială. În consecință, un proces ciclic poate fi considerat ca un proces reversibil. Dar, un proces reversibil nu este neapărat un proces ciclic, este doar un proces care poate fi inversat. Aceasta este diferența cheie între un proces ciclic și reversibil.
Ce este procesul ciclic?
Procesul ciclic este un proces în care sistemul revine la aceeași stare termodinamică în care a început. Modificarea globală a entalpiei într-un proces ciclic este egală cu zero, deoarece nu există nicio modificare în starea termodinamică finală și inițială. Cu alte cuvinte, schimbarea energiei interne într-un proces ciclic este de asemenea zero. Deoarece, atunci când un sistem suferă un proces ciclic, nivelurile inițiale și finale de energie internă sunt egale. Munca efectuată de sistem într-un proces ciclic este egală cu căldura absorbită de sistem.
Ce este procesul reversibil?
Un proces reversibil este un proces care poate fi inversat pentru a obține starea inițială, chiar și după finalizarea procesului. În timpul acestui proces, sistemul se află în echilibru termodinamic cu împrejurimile sale. Prin urmare, nu crește entropia sistemului sau a împrejurimilor. Un proces reversibil poate fi realizat dacă căldura generală și schimbul general de lucru între sistem și împrejurimi sunt zero. Acest lucru nu este practic posibil în natură. Poate fi considerat ca un proces ipotetic. Deoarece, este foarte dificil să se realizeze un proces reversibil.
Care este diferența dintre procesul ciclic și reversibil?
Definiție:
Proces ciclic: Se spune că un proces este ciclic, dacă starea inițială și starea finală a unui sistem sunt identice, după executarea unui proces.
Proces reversibil: Se spune că un proces este reversibil dacă sistemul poate fi readus la starea inițială după finalizarea procesului. Acest lucru se face făcând o schimbare infinitesimală în unele proprietăți ale sistemului.
Exemple:
Proces ciclic: Următoarele exemple pot fi considerate procese ciclice.
- Expansiune la temperatură constantă (T).
- Îndepărtarea căldurii la volum constant (V).
- Compresie la temperatură constantă (T).
- Adăugarea căldurii la volum constant (V).
Proces reversibil: Procesele reversibile sunt procese ideale care nu pot fi realizate niciodată practic. Dar există unele procese reale care pot fi considerate ca aproximări bune.
Exemplu: ciclul Carnot (un concept teoretic propus de Nicolas Léonard Sadi Carnot în 1824.
Ipoteze:
- Pistonul care se deplasează în cilindru nu creează frecare în timpul mișcării.
- Pereții pistonului și ai cilindrului sunt izolatori termici perfecti.
- Transferul căldurii nu afectează temperatura sursei sau a chiuvetei.
- Fluidul de lucru este un gaz ideal.
- Compresia și expansiunea sunt reversibile.
Proprietăți:
Proces ciclic: munca depusă pe gaz este egală cu munca depusă de gaz. Mai mult, energia internă și modificarea entalpiei din sistem sunt egale cu zero într-un proces ciclic.
Proces reversibil: În timpul unui proces reversibil, sistemul este în echilibru termodinamic unul cu celălalt. Pentru aceasta, procesul ar trebui să aibă loc într-un timp infinit de mic, iar conținutul de căldură al sistemului rămâne constant în timpul procesului. Prin urmare, entropia sistemului rămâne constantă.
Amabilitatea imaginii:
1. „Stirling Cycle” de Zephyris la Wikipedia în limba engleză. [CC BY-SA 3.0] prin intermediul Commons
2. „Motorul termic Carnot 2” de Eric Gaba (Sting - fr: Sting) - Lucrare proprie [Domeniu public] prin Commons
