Razlika između cikličkog i reverzibilnog procesa

Ključna razlika - ciklički prema reverzibilnom procesu
 

Ciklički proces i reverzibilni proces odnose se na početna i konačna stanja sustava nakon što je djelo dovršeno. Međutim, početna i završna stanja sustava utječu na te procese na dva različita načina. Na primjer, u cikličkom procesu, početno i završno stanje su identično nakon dovršetka procesa, ali, u reverzibilnom, proces se može preokrenuti da bi se dobilo svoje početno stanje. Prema tome, ciklički proces može se smatrati reverzibilnim procesom. Ali, reverzibilni proces nije nužno ciklički proces, to je samo proces koji se može obrnuti. Ovo je ključna razlika između ciklički i reverzibilni proces.

Što je ciklički proces?

Ciklički proces je proces u kojem se sustav vraća u isto termodinamičko stanje kao što je započeo. Ukupna promjena entalpije u cikličkom procesu jednaka je nuli, jer nema promjene u konačnom i početnom termodinamičkom stanju. Drugim riječima, unutarnja promjena energije u cikličkom procesu je također jednaka nuli. Jer, kada sustav prolazi ciklički proces, početne i konačne unutarnje razine energije su jednake. Rad koji sustav obavlja u cikličkom procesu jednak je toplini koju apsorbira sustav.

Što je reverzibilni proces?

Reverzibilan proces je proces koji se može preokrenuti za dobivanje početnog stanja, čak i nakon dovršetka procesa. Tijekom ovog procesa, sustav je u termodinamičkoj ravnoteži s okolinom. Stoga ne povećava entropiju sustava ili okoline. Reverzibilni proces se može postići ako je ukupna toplina i ukupna radna razmjena između sustava i okoline jednaka nuli. To u praksi nije moguće. Može se smatrati hipotetičkim postupkom. Jer, stvarno je teško postići reverzibilan proces.

Koja je razlika između cikličkog i reverzibilnog procesa?

definicija:

Ciklički proces: Kaže se da je proces cikličan, ako su početno stanje i krajnje stanje sustava identični, nakon što se izvrši proces.

Reverzibilni postupak: Kaže se da je postupak reverzibilan ako se sustav može vratiti u prvobitno stanje nakon dovršetka procesa. To se događa tako što se vrši beskonačno mala promjena u nekom svojstvu sustava.

Primjeri:

Ciklički proces: Sljedeći se primjeri mogu smatrati cikličnim procesima.

• Ekspanzija pri konstantnoj temperaturi (T).
• Uklanjanje topline stalnim volumenom (V).
• Kompresija pri konstantnoj temperaturi (T).
• Dodavanje topline pri konstantnom volumenu (V).

Reverzibilni postupak: Reverzibilni procesi idealni su procesi koji se nikada ne mogu praktično postići. Ali postoje neki stvarni procesi koji se mogu smatrati dobrim aproksimacijama.

Primjer: Carnotov ciklus (teorijski koncept koji je 1824. predložio Nicolas Léonard Sadi Carnot).

pretpostavke:

• Klip koji se kreće u cilindru ne stvara trenje tijekom kretanja.
• Zidovi klipa i cilindra savršeni su toplinski izolatori.
• Prijenos topline ne utječe na temperaturu izvora ili sudopera.
• Radna tekućina je idealan plin.
• Kompresija i ekspanzija su reverzibilni.

Svojstva: 

Ciklički proces:  Posao obavljen na plinu jednak je radu koji se obavlja na plinu. Štoviše, unutarnja energija i promjena entalpije u sustavu jednaka su nuli u cikličkom procesu.

Reverzibilni postupak: Tijekom reverzibilnog procesa, sustav je u termodinamičkoj ravnoteži jedan s drugim. Za to bi se proces trebao odvijati u beskonačno malom vremenu, a sadržaj topline u sustavu ostaje stalan tijekom procesa. Stoga entropija sustava ostaje konstantna.

Ljubaznošću slike:

1. „Stirlingov ciklus“ autor Zephyris na engleskom Wikipediji. [CC BY-SA 3.0] putem Commonsa

2. "Carnot toplinski motor 2" Eric Gaba (Sting - fr: Sting) - Vlastiti rad [Public Domain] putem Commonsa