Unterschied zwischen zyklischem und reversiblem Prozess - Unterschied Zwischen

Unterschied zwischen zyklischem und reversiblem Prozess

Hauptunterschied - zyklischer vs. reversibler Prozess

Ein Prozess, der in einem System abläuft, kann entweder als zyklischer Prozess oder als reversibler Prozess bezeichnet werden. Ein zyklischer Prozess ist ein thermodynamischer Prozess, bei dem das System in den Ausgangszustand zurückkehrt. Ein reversibler Prozess ist ein Prozess, der umgekehrt werden kann, um den Ausgangszustand eines Systems zu erhalten. Der Hauptunterschied zwischen einem zyklischen und einem reversiblen Prozess ist der Alle zyklischen Prozesse sind reversible Prozesse, aber alle reversiblen Prozesse sind nicht notwendigerweise zyklische Prozesse.

Wichtige Bereiche

1. Was ist ein zyklischer Prozess?
      - Definition, verschiedene Formen
2. Was ist ein reversibler Prozess?
      - Definition, Erläuterung des Prozesses
3. Was ist der Unterschied zwischen einem zyklischen und einem reversiblen Prozess?
      - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Kompression, zyklisch, Expansion, Wärme, isochorisch, isotherm, reversibel, System, thermodynamisch, Arbeit


Was ist ein zyklischer Prozess?

Ein zyklischer Prozess in der Thermodynamik ist ein chemischer Prozess, der nach Fortschreiten in den Ausgangszustand zurückkehrt. Daher ist die PV-Kurve für einen zyklischen Prozess eine geschlossene Kurve. Wenn dieser Zyklus in der PV-Kurve im Uhrzeigersinn ist, hat der Prozess Arbeit geleistet. Wenn der Zyklus jedoch gegen den Uhrzeigersinn ist, wird am System gearbeitet.


Abbildung 1: PV-Kurve für einen zyklischen Prozess

Bevor wir ins Detail gehen, ist es wichtig zu wissen, was mit den Begriffen „Arbeit“ und „Wärme“ gemeint ist. In der Thermodynamik ist Arbeit die Energiemenge, die von einem System zum anderen ohne Änderung der Entropie übertragen wird. Wärme ist die Energie, die von einem heißeren System zu einem kühleren System übertragen wird.

Arten zyklischer thermodynamischer Prozesse

Es gibt vier Arten zyklischer thermodynamischer Prozesse.

Expansion bei konstanter Temperatur

Dies ist auch bekannt als isotherme Expansion. Der Begriff isotherm weist auf eine konstante Temperatur während des gesamten Prozesses hin. Wenn das System erweitert wird, funktioniert das System, und dem System wird Wärme hinzugefügt, um die innere Energie konstant zu halten (isotherm).

Wärmeabfuhr bei konstantem Volumen

Dies wird auch als bekannt isochorischer Prozess. Es ist ein konstanter Volumenprozess. Da das Volumen konstant ist, wird keine Arbeit von (oder auf) Systemen ausgeführt. Aber die Temperatur ändert sich.

Kompression bei konstantem Druck

Dies ist auch bekannt als isotherme Kompression. Da das Volumen beim Komprimieren verringert wird, wird am System gearbeitet. Da die innere Energie konstant ist, wird Wärme aus dem System abgegeben.

Zugabe von Wärme bei konstantem Volumen

Dieser Prozess ist das Gegenteil des isochorischen Prozesses.

Was ist ein reversibler Prozess?

Ein reversibler Prozess ist ein Prozess, der umgekehrt werden kann, um den Ausgangszustand eines Systems zu erhalten. Nach Beendigung einer bestimmten chemischen Reaktion (eines Prozesses) wird der Anfangszustand eines Systems geändert. Mit anderen Worten, wenn das System einen bestimmten Prozess durchläuft, wird das System von seinem Anfangszustand in den Endzustand geändert. Wenn wir den Prozess rückgängig machen können, um den Ausgangszustand zurück zu erhalten, nennen wir diesen Prozess einen reversiblen Prozess.

Betrachten wir ein System, das von Zustand A in Zustand B geändert wurde. Der Anfangszustand des Systems ist A und der Endzustand ist B. Wenn wir den Prozess umkehren können, der diese Änderung verursacht hat, ist dieser Prozess ein reversibler Prozess. Diese Umkehrung des Prozesses sollte jedoch den ursprünglichen Zustand A ergeben und die Eigenschaften der Umgebung sollten gleich sein (keine Änderung der thermodynamischen Eigenschaften).


Abbildung 2: PV-Kurve für einen reversiblen Prozess

Ein reversibler Prozess kann vollständig rückgängig gemacht werden, um den Ausgangszustand wiederherzustellen, der keinerlei Anzeichen dafür aufweist, dass das System diesem Prozess unterzogen wurde. Es gibt zwei wichtige Faktoren für einen reversiblen Prozess. Der Prozess sollte in unendlich kurzer Zeit ablaufen. Dies bedeutet, dass der Prozess eine Zeit in Anspruch nehmen muss, die nicht einmal gemessen werden kann. Zweitens sollten der Anfangs- und Endzustand des Systems miteinander im Gleichgewicht sein. Ansonsten ist der Prozess nicht reversibel.

Unterschied zwischen zyklischem und reversiblem Prozess

Definition

Zyklisch Verarbeiten: Ein zyklischer Prozess ist ein chemischer Prozess, der nach der Progression in den Ausgangszustand zurückkehrt.

Reversibler Prozess: Ein reversibler Prozess ist ein Prozess, der umgekehrt werden kann, um den Ausgangszustand eines Systems zu erhalten.

Reversibilität

Zyklisch Verarbeiten: Ein zyklischer Prozess kann reversibel oder irreversibel sein.

Reversibler Prozess: Ein reversibler Prozess ist im Wesentlichen reversibel.

PV-Kurve

Zyklisch Verarbeiten: Zyklische Prozesse haben eine geschlossene PV-Kurve.

Reversibler Prozess: Der reversible Prozess ist keine geschlossene PV-Kurve.

Fazit

Zyklische und reversible Prozesse in der Thermodynamik sind chemische Prozesse, die nach Beendigung des Prozesses in den ursprünglichen thermodynamischen Zustand zurückkehren können. Der Hauptunterschied zwischen zyklischen Prozessen und reversiblen Prozessen besteht darin, dass alle zyklischen Prozesse reversible Prozesse sind, aber alle reversiblen Prozesse nicht notwendigerweise zyklische Prozesse sind.

Referenz:

1. "Ein zyklischer Prozess". BU Physics,