Forskellen mellem cyklisk og reversibel proces

Nøgleforskel - Cyklisk vs vendbar proces
 

Cyklisk proces og reversibel proces vedrører de indledende og sidste tilstande i et system, efter at et arbejde er afsluttet. Systemets indledende og endelige tilstande påvirker imidlertid disse processer på to forskellige måder. I en cyklisk proces er de indledende og endelige tilstande for eksempel identiske efter afslutningen af ​​processen, men i en reversibel proces kan processen vendes for at få sin oprindelige tilstand. Derfor, en cyklisk proces kan betragtes som en reversibel proces. Men en reversibel proces er ikke nødvendigvis en cyklisk proces, det er kun en proces, der er i stand til at vendes. Dette er vigtigste forskel mellem en cyklisk og reversibel proces.

Hvad er cyklisk proces?

Den cykliske proces er en proces, hvor systemet vender tilbage til den samme termodynamiske tilstand, som det startede. Den samlede entalpiændring i en cyklisk proces er lig med nul, da der ikke er nogen ændring i den endelige og den indledende termodynamiske tilstand. Med andre ord er den interne energiforandring i en cyklisk proces også nul. Fordi, når et system gennemgår en cyklisk proces, er de indledende og sidste interne energiniveauer ens. Systemets arbejde i en cyklisk proces er lig med den varme, der absorberes af systemet.

Hvad er reversibel proces?

En reversibel proces er en proces, der kan vendes for at få dens oprindelige tilstand, selv efter at processen er afsluttet. Under denne proces er systemet i termodynamisk ligevægt med dets omgivelser. Derfor øger det ikke systemets eller omgivelserne entropi. En reversibel proces kan udføres, hvis den samlede varme og den samlede arbejdsudveksling mellem systemet og omgivelserne er nul. Dette er praktisk taget ikke muligt. Det kan betragtes som en hypotetisk proces. Fordi det er virkelig vanskeligt at opnå en reversibel proces.

Hvad er forskellen mellem cyklisk og reversibel proces?

Definition:

Cyklisk proces: En proces siges at være cyklisk, hvis den oprindelige tilstand og den endelige tilstand af et system er identiske efter udførelse af en proces.

Vendbar proces: En proces siges at være reversibel, hvis systemet kan gendannes til dets oprindelige tilstand, efter at processen er afsluttet. Dette gøres ved at udføre en uendelig stor ændring i nogle egenskaber i systemet.

Eksempler:

Cyklisk proces: De følgende eksempler kan betragtes som cykliske processer.

• Udvidelse ved konstant temperatur (T).
• Fjernelse af varme ved konstant volumen (V).
• Kompression ved konstant temperatur (T).
• Tilsætningen af ​​varme ved konstant volumen (V).

Vendbar proces: Vendbare processer er ideelle processer, der aldrig kan opnås praktisk. Men der er nogle virkelige processer, der kan betragtes som gode tilnærmelser.

Eksempel: Carnot-cyklus (et teoretisk koncept foreslået af Nicolas Léonard Sadi Carnot i 1824.

Forudsætninger:

• Stemplet, der bevæger sig i cylinderen, skaber ikke nogen friktion under bevægelse.
• Stempelets og cylinderens vægge er perfekte varmeisolatorer.
• Overførslen af ​​varmen påvirker ikke temperaturen på kilden eller vasken.
• Arbejdsvæske er en ideel gas.
• Kompression og ekspansion er reversible.

Ejendomme: 

Cyklisk proces:  Det arbejde, der udføres på gassen, er lig med det arbejde, der udføres af gassen. Derudover er den interne energi og entalpiændringen i systemet lig med nul i en cyklisk proces.

Vendbar proces: Under en reversibel proces er systemet i termodynamisk ligevægt med hinanden. Til dette skal processen ske i uendelig lille tid, og varmeindholdet i systemet forbliver konstant under processen. Derfor forbliver systemets entropi konstant.

Billede høflighed:

1. "Stirling Cycle" af Zephyris på den engelske sprog Wikipedia. [CC BY-SA 3.0] via Commons

2. “Carnot heat engine 2” af Eric Gaba (Sting - fr: Sting) - Eget arbejde [Public Domain] via Commons