Różnica Między Procesem Cyklicznym A Odwracalnym

2024 Autor: Mildred Bawerman | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 08:41

Kluczowa różnica - proces cykliczny i odwracalny

Proces cykliczny i proces odwracalny dotyczą początkowych i końcowych stanów systemu po zakończeniu pracy. Jednak stany początkowe i końcowe systemu wpływają na te procesy na dwa różne sposoby. Na przykład w procesie cyklicznym stany początkowy i końcowy są identyczne po zakończeniu procesu, ale w procesie odwracalnym proces można odwrócić, aby uzyskać stan początkowy. W związku z tym proces cykliczny można uznać za proces odwracalny. Ale proces odwracalny niekoniecznie jest procesem cyklicznym, jest to tylko proces, który można odwrócić. To jest kluczowa różnica między procesem cyklicznym a odwracalnym.

Co to jest proces cykliczny?

Proces cykliczny to proces, w którym układ powraca do tego samego stanu termodynamicznego, w jakim się rozpoczął. Całkowita zmiana entalpii w procesie cyklicznym jest równa zeru, ponieważ nie ma zmiany w końcowym i początkowym stanie termodynamicznym. Innymi słowy, wewnętrzna zmiana energii w procesie cyklicznym również wynosi zero. Ponieważ, gdy system przechodzi cykliczny proces, początkowe i końcowe poziomy energii wewnętrznej są równe. Praca wykonywana przez system w procesie cyklicznym jest równa ilości ciepła pochłoniętego przez system.

Co to jest proces odwracalny?

Proces odwracalny to proces, który można odwrócić, aby uzyskać stan początkowy, nawet po zakończeniu procesu. W trakcie tego procesu układ pozostaje w równowadze termodynamicznej z otoczeniem. Dlatego nie zwiększa entropii układu ani otoczenia. Proces odwracalny można przeprowadzić, jeśli całkowite ciepło i całkowita wymiana pracy między systemem a otoczeniem są zerowe. Z natury nie jest to praktycznie możliwe. Można to uznać za hipotetyczny proces. Ponieważ naprawdę trudno jest osiągnąć odwracalny proces.

Jaka jest różnica między procesem cyklicznym a odwracalnym?

Definicja:

Proces cykliczny: proces jest cykliczny, jeśli stan początkowy i stan końcowy systemu są identyczne po wykonaniu procesu.

Proces odwracalny: mówi się, że proces jest odwracalny, jeśli system można przywrócić do stanu początkowego po zakończeniu procesu. Odbywa się to poprzez wykonanie nieskończenie małej zmiany jakiejś właściwości systemu.

Przykłady:

Proces cykliczny: Poniższe przykłady można uznać za procesy cykliczne.

• Ekspansja w stałej temperaturze (T).
• Usuwanie ciepła przy stałej objętości (V).
• Kompresja w stałej temperaturze (T).
• Dodanie ciepła przy stałej objętości (V).

Proces odwracalny: Procesy odwracalne są idealnymi procesami, których praktycznie nigdy nie można osiągnąć. Ale są pewne rzeczywiste procesy, które można uznać za dobre przybliżenia.

Przykład: cykl Carnota (koncepcja teoretyczna zaproponowana przez Nicolasa Léonarda Sadi Carnota w 1824 r.

Założenia:

• Tłok poruszający się w cylindrze nie powoduje tarcia podczas ruchu.
• Ściany tłoka i cylindra są idealnymi izolatorami ciepła.
• Przenoszenie ciepła nie wpływa na temperaturę źródła ani pochłaniacza.
• Płyn roboczy to gaz doskonały.
• Kompresja i ekspansja są odwracalne.

Nieruchomości:

Proces cykliczny: praca wykonana na gazie jest równa pracy wykonanej przez gaz. Ponadto energia wewnętrzna i zmiana entalpii w systemie jest równa zeru w procesie cyklicznym.

Proces odwracalny: Podczas procesu odwracalnego układy pozostają ze sobą w równowadze termodynamicznej. W tym celu proces ten powinien przebiegać w nieskończenie krótkim czasie, a zawartość ciepła w układzie pozostaje w trakcie procesu stała, a więc entropia układu pozostaje stała.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Stirling Cycle” autorstwa Zephyris na angielskiej Wikipedii. [CC BY-SA 3.0] przez Commons

2. „Carnot heat engine 2”, autor: Eric Gaba (Sting - fr: Sting) - Praca własna [domena publiczna] za pośrednictwem Commons