Nøkkelforskjell - Syklisk vs reversibel prosess
Syklisk prosess og reversibel prosess er relatert til innledende og endelige tilstander i et system etter at et arbeid er fullført. Imidlertid påvirker systemets innledende og endelige tilstand disse prosessene på to forskjellige måter. For eksempel, i en syklisk prosess, er start- og slutttilstandene identiske etter fullført prosess, men i en reversibel prosess kan prosessen reverseres for å få sin opprinnelige tilstand. Følgelig kan en syklisk prosess betraktes som en reversibel prosess. Men en reversibel prosess er ikke nødvendigvis en syklisk prosess, den er bare en prosess som er i stand til å reverseres. Dette er nøkkelforskjellen mellom en syklisk og reversibel prosess.
Hva er syklisk prosess?
Den sykliske prosessen er en prosess der systemet går tilbake til samme termodynamiske tilstand som det startet. Den totale endalpiendringen i en syklisk prosess er lik null siden det ikke er noen endring i den endelige og den innledende termodynamiske tilstanden. Med andre ord er den interne energiforandringen i en syklisk prosess også null. Fordi når et system gjennomgår en syklisk prosess, er de innledende og endelige interne energinivåene like. Arbeidet som systemet utfører i en syklisk prosess er lik varmen som absorberes av systemet.
Hva er reversibel prosess?
En reversibel prosess er en prosess som kan reverseres for å få sin opprinnelige tilstand, selv etter at prosessen er fullført. I løpet av denne prosessen er systemet i termodynamisk likevekt med omgivelsene. Derfor øker det ikke entropien til systemet eller omgivelsene. En reversibel prosess kan gjøres hvis den totale varmen og den totale arbeidsutvekslingen mellom systemet og omgivelsene er null. Dette er ikke praktisk mulig i naturen. Det kan betraktes som en hypotetisk prosess. Fordi det er veldig vanskelig å oppnå en reversibel prosess.
Hva er forskjellen mellom syklisk og reversibel prosess?
Definisjon:
Syklisk prosess: En prosess sies å være syklisk, hvis den opprinnelige tilstanden og den endelige tilstanden til et system er identiske etter å ha utført en prosess.
Reversibel prosess: En prosess sies å være reversibel hvis systemet kan gjenopprettes til sin opprinnelige tilstand etter at prosessen er fullført. Dette gjøres ved å gjøre en uendelig liten endring i noen av egenskapene til systemet.
Eksempler:
Syklisk prosess: Følgende eksempler kan betraktes som sykliske prosesser.
- Ekspansjon ved konstant temperatur (T).
- Fjerning av varme ved konstant volum (V).
- Kompresjon ved konstant temperatur (T).
- Tilsetning av varme ved konstant volum (V).
Reversibel prosess: Reversible prosesser er ideelle prosesser som aldri kan oppnås praktisk. Men det er noen reelle prosesser som kan betraktes som gode tilnærminger.
Eksempel: Carnot-syklus (et teoretisk konsept foreslått av Nicolas Léonard Sadi Carnot i 1824.
Antagelser:
- Stempelet som beveger seg i sylinderen skaper ingen friksjon under bevegelse.
- Veggene på stempelet og sylinderen er perfekte varmeisolatorer.
- Overføringen av varmen påvirker ikke temperaturen på kilden eller vasken.
- Arbeidsvæske er en ideell gass.
- Komprimering og utvidelse er reversibel.
Eiendommer:
Syklisk prosess: Arbeidet som er utført på gassen er lik arbeidet som gassen gjør. Videre er den indre energien og entalpiendringen i systemet lik null i en syklisk prosess.
Reversibel prosess: Under en reversibel prosess er systemet i termodynamisk likevekt med hverandre. For det, bør prosessen foregå på uendelig liten tid, og systemets varmeinnhold forblir konstant under prosessen. Derfor forblir systemets entropi konstant.
Bilde med tillatelse:
1. “Stirling Cycle” av Zephyris på engelskspråklige Wikipedia. [CC BY-SA 3.0] via Commons
2. “Carnot heat engine 2” av Eric Gaba (Sting - fr: Sting) - Eget arbeid [Public Domain] via Commons
