Ključna razlika – ciklički naspram reverzibilnog procesa
Ciklični proces i reverzibilni proces odnose se na početna i konačna stanja sistema nakon što je rad završen. Međutim, početno i konačno stanje sistema utiču na ove procese na dva različita načina. Na primjer, u cikličnom procesu, početno i konačno stanje su identični nakon završetka procesa, ali u reverzibilnom procesu proces se može obrnuti kako bi se dobilo početno stanje. Shodno tome, ciklički proces se može smatrati reverzibilnim procesom. Ali, reverzibilni proces nije nužno cikličan proces, to je samo proces koji se može preokrenuti. Ovo je ključna razlika između cikličnog i reverzibilnog procesa.
Šta je ciklički proces?
Ciklični proces je proces u kojem se sistem vraća u isto termodinamičko stanje kao što je započeo. Ukupna promjena entalpije u cikličnom procesu jednaka je nuli jer nema promjene u konačnom i početnom termodinamičkom stanju. Drugim riječima, unutrašnja promjena energije u cikličnom procesu je također nula. Jer, kada sistem prolazi kroz ciklički proces, početni i konačni nivo unutrašnje energije su jednaki. Rad koji sistem obavlja u cikličkom procesu jednak je toplini koju sistem apsorbuje.
Šta je reverzibilni proces?
Reverzibilni proces je proces koji se može obrnuti da bi dobio svoje početno stanje, čak i nakon što je proces završen. Tokom ovog procesa, sistem je u termodinamičkoj ravnoteži sa svojom okolinom. Stoga ne povećava entropiju sistema ili okoline. Reverzibilni proces se može izvesti ako su ukupna toplina i ukupna razmjena rada između sistema i okoline jednaki nuli. To u prirodi nije praktično moguće. Može se smatrati hipotetičkim procesom. Jer, zaista je teško postići reverzibilan proces.
Koja je razlika između cikličkog i reverzibilnog procesa?
Definicija:
Ciklični proces: Za proces se kaže da je cikličan, ako su početno i konačno stanje sistema identično, nakon izvršenja procesa.
Reverzibilni proces: Za proces se kaže da je reverzibilan ako se sistem može vratiti u svoje početno stanje nakon što je proces završen. Ovo se radi beskonačno malom promjenom nekog svojstva sistema.
Primjeri:
Ciklični proces: Sljedeći primjeri se mogu smatrati cikličnim procesima.
- Ekspanzija pri konstantnoj temperaturi (T).
- Uklanjanje toplote pri konstantnoj zapremini (V).
- Kompresija na konstantnoj temperaturi (T).
- Dodavanje toplote pri konstantnoj zapremini (V).
Reverzibilni proces: Reverzibilni procesi su idealni procesi koji se nikada ne mogu postići praktično. Ali postoje neki stvarni procesi koji se mogu smatrati dobrim aproksimacijama.
Primjer: Carnotov ciklus (teorijski koncept koji je predložio Nicolas Léonard Sadi Carnot 1824.
Pretpostavke:
- Klip koji se kreće u cilindru ne stvara nikakvo trenje tokom kretanja.
- Stikovi klipa i cilindra su savršeni toplotni izolatori.
- Prenos toplote ne utiče na temperaturu izvora ili ponora.
- Radna tečnost je idealan gas.
- Kompresija i ekspanzija su reverzibilni.
Svojstva:
Ciklični proces: Rad obavljen na gasu jednak je radu koji obavlja gas. Štaviše, unutrašnja energija i promjena entalpije u sistemu jednake su nuli u cikličkom procesu.
Reverzibilni proces: Tokom reverzibilnog procesa, sistem je u termodinamičkoj ravnoteži jedan s drugim. Za to, proces treba da se odvija u beskonačno malom vremenu, a sadržaj toplote u sistemu ostaje konstantan tokom procesa. Prema tome, entropija sistema ostaje konstantna.
