Nyckelskillnad - Cyklisk mot reversibel process
Cyklisk process och reversibel process avser initiala och slutliga tillstånd i ett system efter att ett arbete har slutförts. Systemets initiala och slutliga tillstånd påverkar emellertid dessa processer på två olika sätt. Till exempel, i en cyklisk process är de initiala och slutliga tillstånden identiska efter avslutad process, men i en reversibel process kan processen reverseras för att få sitt initiala tillstånd. Följaktligen kan en cyklisk process betraktas som en reversibel process. Men en reversibel process är inte nödvändigtvis en cyklisk process, den är bara en process som kan reverseras. Detta är nyckelskillnaden mellan en cyklisk och reversibel process.
Vad är cyklisk process?
Den cykliska processen är en process där systemet återgår till samma termodynamiska tillstånd som det startade. Den totala entalpiförändringen i en cyklisk process är lika med noll eftersom det inte finns någon förändring i det slutliga och det initiala termodynamiska tillståndet. Med andra ord är den inre energiförändringen i en cyklisk process också noll. Eftersom, när ett system genomgår en cyklisk process, är de initiala och slutliga interna energinivåerna lika. Arbetet som utförs av systemet i en cyklisk process är lika med värmen som absorberas av systemet.
Vad är reversibel process?
En reversibel process är en process som kan reverseras för att få sitt ursprungliga tillstånd, även efter att processen har slutförts. Under denna process är systemet i termodynamisk jämvikt med omgivningen. Därför ökar det inte systemets entropi eller omgivningen. En reversibel process kan göras om den totala värmen och det totala arbetsutbytet mellan systemet och omgivningen är noll. Detta är inte praktiskt möjligt i naturen. Det kan betraktas som en hypotetisk process. För det är verkligen svårt att uppnå en reversibel process.
Vad är skillnaden mellan cyklisk och reversibel process?
Definition:
Cyklisk process: En process sägs vara cyklisk, om det initiala tillståndet och det slutliga tillståndet för ett system är identiska, efter att en process har utförts.
Reversibel process: En process sägs vara reversibel om systemet kan återställas till sitt ursprungliga tillstånd efter att processen har slutförts. Detta görs genom att göra en oändligt liten förändring av någon egenskap hos systemet.
Exempel:
Cyklisk process: Följande exempel kan betraktas som cykliska processer.
- Expansion vid konstant temperatur (T).
- Avlägsnande av värme vid konstant volym (V).
- Kompression vid konstant temperatur (T).
- Tillsats av värme vid konstant volym (V).
Vändbar process: Vändbara processer är perfekta processer som aldrig kan uppnås praktiskt. Men det finns några verkliga processer som kan betraktas som bra approximationer.
Exempel: Carnot-cykel (ett teoretiskt koncept som föreslogs av Nicolas Léonard Sadi Carnot 1824.
Antaganden:
- Kolven som rör sig i cylindern skapar ingen friktion under rörelse.
- Kolvens och cylinderns väggar är perfekta värmeisolatorer.
- Överföringen av värmen påverkar inte källans eller diskens temperatur.
- Arbetsvätska är en idealisk gas.
- Kompression och expansion är reversibel.
Egenskaper:
Cyklisk process: Arbetet på gasen är lika med gasens arbete. Dessutom är den inre energin och entalpiförändringen i systemet lika med noll i en cyklisk process.
Reversibel process: Under en reversibel process är systemet i termodynamisk jämvikt med varandra. För detta bör processen ske på oändligt kort tid och systemets värmeinnehåll förblir konstant under processen. Därför förblir systemets entropi konstant.
Bild med tillstånd:
1. “Stirling Cycle” av Zephyris på engelska Wikipedia. [CC BY-SA 3.0] via Commons
2. “Carnot heat engine 2” av Eric Gaba (Sting - fr: Sting) - Eget arbete [Public Domain] via Commons
