Unterschied zwischen zyklischer und reversibler Prozess

Schlüsselunterschied -cyclischer und reversibler Prozess
 

Der zyklische Prozess und der reversible Prozess beziehen sich auf die anfänglichen und endgültigen Zustände eines Systems, nachdem eine Arbeit abgeschlossen wurde. Die anfänglichen und endgültigen Zustände des Systems beeinflussen diese Prozesse jedoch auf zwei verschiedene Arten. In einem zyklischen Prozess sind beispielsweise die anfänglichen und endgültigen Zustände nach Abschluss des Prozesses identisch, aber in einem reversiblen Prozess kann der Prozess umgekehrt werden, um seinen Anfangszustand zu erhalten. Entsprechend, Ein zyklischer Prozess kann als reversibler Prozess betrachtet werden. Ein reversibler Prozess ist jedoch nicht unbedingt ein zyklischer Prozess, sondern nur ein Prozess, der umgekehrt werden kann. Dies ist das Schlüsselunterschied zwischen ein zyklischer und reversibler Prozess.

Was ist zyklischer Prozess?

Der zyklische Prozess ist Ein Prozess, bei dem das System in denselben thermodynamischen Zustand zurückkehrt, wie es begann. Die allgemeine Enthalpieänderung in einem zyklischen Prozess ist gleich Null, da sich die endgültige und der anfängliche thermodynamische Zustand nicht ändern, und der anfängliche thermodynamische Zustand. Mit anderen Worten, die interne Energieänderung in einem zyklischen Prozess ist auch Null. Denn wenn ein System einen zyklischen Prozess durchläuft, sind die anfänglichen und endgültigen internen Energieniveaus gleich. Die Arbeit des Systems in einem zyklischen Prozess entspricht der vom System absorbierten Wärme.

Was ist reversibler Prozess?

Ein reversibler Prozess ist Ein Prozess, der umgekehrt werden kann, um seinen Anfangszustand zu erhalten, auch nachdem der Prozess abgeschlossen wurde. Während dieses Prozesses befindet sich das System im thermodynamischen Gleichgewicht mit seiner Umgebung. Daher erhöht es nicht die Entropie des Systems oder der Umgebung. Ein reversibler Prozess kann durchgeführt werden, wenn die Gesamtwärme und der allgemeine Arbeitsaustausch zwischen dem System und der Umgebung Null sind. Dies ist in der Natur praktisch nicht möglich. Es kann als hypothetischer Prozess angesehen werden. Weil es wirklich schwierig ist, einen reversiblen Prozess zu erreichen.

Was ist der Unterschied zwischen zyklischem und reversiblen Prozess?

Definition:

Zyklischer Prozess: Ein Prozess soll zyklisch sein, wenn der Anfangszustand und der endgültige Status eines Systems nach Ausführung eines Prozesses identisch sind.

Reversibler Prozess: Ein Prozess soll reversibel sein, wenn das System nach Abschluss des Prozesses in seinen Ausgangszustand wiederhergestellt werden kann. Dies geschieht durch eine infinitesimale Veränderung in einer Eigenschaft des Systems.

Beispiele:

Zyklischer Prozess: Die folgenden Beispiele können als zyklische Prozesse angesehen werden.

• Ausdehnung bei konstanter Temperatur (t).
• Entfernung von Wärme bei konstantem Volumen (V).
• Kompression bei konstanter Temperatur (t).
• Die Zugabe von Wärme bei konstantem Volumen (V).

Reversibler Prozess: Reversible Prozesse sind ideale Prozesse, die praktisch niemals erreicht werden können. Es gibt jedoch einige reale Prozesse, die als gute Annäherungen angesehen werden können.

Beispiel: Carnot -Zyklus (ein theoretisches Konzept von Nicolas Léonard Sadi Carnot im Jahr 1824 vorgeschlagen.

Annahmen:

• Der im Zylinder bewegende Kolben erzeugt während der Bewegung keine Reibung.
• Die Wände des Kolbens und des Zylinders sind perfekte Wärmeisolatoren.
• Die Übertragung der Wärme wirkt sich nicht auf die Quelle oder die Senke aus.
• Arbeitsflüssigkeit ist ein ideales Gas.
• Komprimierung und Expansion sind reversibel.

Eigenschaften: 

Zyklischer Prozess:  Die Arbeit am Gas entspricht der Arbeit des Gases. Darüber hinaus entspricht die interne Energie und die Enthalpieänderung im System in einem zyklischen Prozess Null.

Reversibler Prozess: Während eines reversiblen Prozesss befindet sich das System im thermodynamischen Gleichgewicht miteinander. Dazu sollte der Prozess in unendlich geringem Zeitpunkt auftreten, und der Wärmegehalt des Systems bleibt während des Prozesses konstant.Daher bleibt die Entropie des Systems konstant.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. "Stirling Cycle" von Zephyris bei der englischen Sprachwikipedia. [CC BY-SA 3.0] über Commons

2. "Carnot Heat Engine 2" von Eric Gaba (Sting - FR: Sting) - Eigene Arbeit [Public Domain] über Commons