Különbség A Ciklikus és A Reverzibilis Folyamat Között

2024 Szerző: Mildred Bawerman | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-16 08:39

Fő különbség - ciklikus és reverzibilis folyamat

A ciklikus folyamat és a reverzibilis folyamat a rendszer kezdeti és végső állapotára vonatkozik a munka befejezése után. A rendszer kezdeti és végső állapota azonban két különböző módon befolyásolja ezeket a folyamatokat. Például egy ciklikus folyamatban a kezdeti és a végső állapot megegyezik a folyamat befejezése után, de visszafordítható folyamatban a folyamat megfordítható, hogy megkapja a kezdeti állapotát. Ennek megfelelően a ciklikus folyamat reverzibilis folyamatnak tekinthető. De a reverzibilis folyamat nem feltétlenül ciklikus folyamat, csak egy folyamat, amely megfordítható. Ez a legfontosabb különbség a ciklikus és a reverzibilis folyamat között.

Mi a ciklikus folyamat?

A ciklikus folyamat egy olyan folyamat, amelyben a rendszer visszatér ugyanabba a termodinamikai állapotba, mint amilyenben elindult. Egy ciklikus folyamatban az entalpia teljes változása nulla, mivel a végső és a kezdeti termodinamikai állapotban nincs változás. Más szavakkal, a belső energiaváltozás egy ciklikus folyamatban szintén nulla. Mert amikor egy rendszer ciklikus folyamaton megy keresztül, a kezdeti és a végső belső energiaszint megegyezik. A rendszer ciklikus folyamatban végzett munkája megegyezik a rendszer által elnyelt hővel.

Mi a reverzibilis folyamat?

A visszafordítható folyamat olyan folyamat, amelyet meg lehet fordítani annak érdekében, hogy megkapja a kezdeti állapotát, még a folyamat befejezése után is. Ennek során a rendszer termodinamikai egyensúlyban van a környezetével. Ezért nem növeli a rendszer vagy a környezet entrópiáját. Visszafordítható folyamat akkor hajtható végre, ha a teljes hő és a rendszer és a környezet közötti teljes munkacsere nulla. Ez a természetben gyakorlatilag nem lehetséges. Hipotetikus folyamatnak tekinthető. Mert nagyon nehéz visszafordítható folyamatot elérni.

Mi a különbség a ciklikus és a reverzibilis folyamat között?

Meghatározás:

Ciklikus folyamat: Egy folyamat ciklikusnak mondható, ha egy folyamat végrehajtása után a rendszer kezdeti állapota és végállapota megegyezik.

Visszafordítható folyamat: A folyamat visszafordíthatónak mondható, ha a rendszer a folyamat befejezése után visszaállítható eredeti állapotába. Ez úgy történik, hogy végtelenül kis mértékben megváltoztatjuk a rendszer egyes tulajdonságait.

Példák:

Ciklikus folyamat: Az alábbi példák ciklikus folyamatoknak tekinthetők.

• Tágulás állandó hőmérsékleten (T).
• A hő eltávolítása állandó térfogaton (V).
• Sűrítés állandó hőmérsékleten (T).
• Hő hozzáadása állandó térfogaton (V).

Reverzibilis folyamat: A reverzibilis folyamatok ideális folyamatok, amelyeket gyakorlatilag soha nem lehet megvalósítani. De vannak olyan valós folyamatok, amelyek jó közelítéseknek tekinthetők.

Példa: Carnot-ciklus (elméleti koncepció, amelyet Nicolas Léonard Sadi Carnot javasolt 1824-ben.

Feltételezések:

• A hengerben mozgó dugattyú nem okoz súrlódást mozgás közben.
• A dugattyú és a henger falai tökéletes hőszigetelők.
• A hő átadása nem befolyásolja a forrás vagy a mosogató hőmérsékletét.
• A munkafolyadék ideális gáz.
• A tömörítés és a tágulás megfordítható.

Tulajdonságok:

Ciklikus folyamat: A gázon végzett munka megegyezik a gáz által végzett munkával. Sőt, a rendszer belső energiája és az entalpia változása ciklikus folyamat során nulla.

Reverzibilis folyamat: A reverzibilis folyamat során a rendszer termodinamikai egyensúlyban van egymással. Ehhez a folyamatnak végtelenül kis idő alatt kell megtörténnie, és a rendszer hőtartalma a folyamat során állandó marad. Ezért a rendszer entrópiája állandó marad.

Kép jóvoltából:

1. Zephyris „Stirling Cycle” az angol nyelvű Wikipédiában. [CC BY-SA 3.0] a Commons-on keresztül

2. Eric Gaba (Sting - fr: Sting) „Carnot heat engine 2” - Saját munka [Public Domain] a Commonson keresztül