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 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 dintre un proces ciclic și unul reversibil.
Ce este procesul ciclic?
Procesul ciclic este un proces în care sistemul revine la aceeași stare termodinamică în care a început. Modificarea totală a entalpiei într-un proces ciclic este egală cu zero, deoarece nu există nicio modificare în starea termodinamică finală și inițială. Cu alte cuvinte, modificarea energiei interne într-un proces ciclic este, de asemenea, zero. Pentru că, atunci când un sistem trece printr-un proces ciclic, nivelurile de energie internă inițială și finală 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 ce procesul a fost finalizat. În timpul acestui proces, sistemul este în echilibru termodinamic cu mediul înconjurător. Prin urmare, nu crește entropia sistemului sau a mediului înconjurător. Un proces reversibil poate fi realizat dacă căldura totală și schimbul total de lucru între sistem și împrejurimi sunt zero. Acest lucru nu este practic posibil în natură. Poate fi considerat un proces ipotetic. Deoarece, este foarte dificil să se realizeze un proces reversibil.
Care este diferența dintre procesul ciclic și cel 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 restabilit la starea inițială după ce procesul a fost finalizat. Acest lucru se realizează printr-o modificare infinitezimală a unei proprietăți a sistemului.
Exemple:
Proces ciclic: următoarele exemple pot fi considerate procese ciclice.
- Extindere la temperatură constantă (T).
- Eliminarea căldurii la volum constant (V).
- Compresie la temperatură constantă (T).
- Adăugarea de căldură la volum constant (V).
Proces reversibil: Procesele reversibile sunt procese ideale care nu pot fi niciodată realizate practic. Dar există câteva procese reale care pot fi considerate aproximări bune.
Exemplu: ciclul Carnot (un concept teoretic propus de Nicolas Léonard Sadi Carnot în 1824.
Ipoteze:
- Pistonul care se mișcă în cilindru nu creează nicio frecare în timpul mișcării.
- Pereții pistonului și ai cilindrului sunt izolatori termici perfecti.
- Transferul de căldură nu afectează temperatura sursei sau a chiuvetei.
- Lichidul de lucru este un gaz ideal.
- Comprimarea și extinderea sunt reversibile.
Proprietăți:
Proces ciclic: munca efectuată asupra gazului este egală cu munca efectuată de gaz. Mai mult, energia internă și modificarea entalpiei în sistem sunt egale cu zero într-un proces ciclic.
Proces reversibil: În timpul unui proces reversibil, sistemul este în echilibru termodinamic unul cu celăl alt. Pentru aceasta, procesul ar trebui să aibă loc într-un timp infinitezimal, iar conținutul de căldură al sistemului rămâne constant în timpul procesului. Prin urmare, entropia sistemului rămâne constantă.
