Atšķirība starp ciklisko un atgriezenisko procesu

Galvenā atšķirība - ciklisks vs atgriezenisks process
 

Cikliskais process un atgriezeniskais process attiecas uz sistēmas sākotnējo un beigu stāvokli pēc darba pabeigšanas. Tomēr sistēmas sākotnējais un galīgais stāvoklis ietekmē šos procesus divos dažādos veidos. Piemēram, cikliskā procesā sākuma un beigu stāvokļi ir identiski pēc procesa pabeigšanas, bet atgriezeniskā procesā procesu var mainīt, lai iegūtu sākotnējo stāvokli. Attiecīgi, ciklisku procesu var uzskatīt par atgriezenisku procesu. Tomēr atgriezenisks process ne vienmēr ir ciklisks process, tas ir tikai process, kuru var mainīt. Tas ir galvenā atšķirība starp ciklisks un atgriezenisks process.

Kas ir cikliskais process?

Cikliskais process ir process, kurā sistēma atgriežas tajā pašā termodinamiskajā stāvoklī, kurā to sāka. Kopējās entalpijas izmaiņas cikliskajā procesā ir vienādas ar nulli, jo gala un sākotnējā termodinamiskā stāvokļa izmaiņas nemainās. Citiem vārdiem sakot, iekšējās enerģijas izmaiņas cikliskā procesā arī ir nulle. Jo, kad sistēma iziet ciklisku procesu, sākotnējais un galīgais iekšējais enerģijas līmenis ir vienāds. Sistēmas darbs cikliskajā procesā ir vienāds ar siltumu, ko absorbē sistēma.

Kas ir atgriezenisks process?

Atgriezenisks process ir process, kuru var mainīt, lai iegūtu sākotnējo stāvokli pat pēc procesa pabeigšanas. Šī procesa laikā sistēma atrodas termodinamiskā līdzsvarā ar apkārtni. Tāpēc tas nepalielina sistēmas vai apkārtnes entropiju. Atgriezenisku procesu var veikt, ja kopējais siltums un kopējā darba apmaiņa starp sistēmu un apkārtni ir nulle. Dabā tas praktiski nav iespējams. To var uzskatīt par hipotētisku procesu. Tāpēc, ka patiešām ir grūti panākt atgriezenisku procesu.

Kāda ir atšķirība starp ciklisko un atgriezenisko procesu?

Definīcija:

Cikliskais process: Tiek uzskatīts, ka process ir ciklisks, ja pēc procesa izpildes sistēmas sākotnējais stāvoklis un galīgais stāvoklis ir identiski.

Atgriezenisks process: Tiek uzskatīts, ka process ir atgriezenisks, ja pēc procesa pabeigšanas sistēmu var atjaunot sākotnējā stāvoklī. Tas tiek darīts, veicot neierobežotas izmaiņas kādā no sistēmas īpašībām.

Piemēri:

Cikliskais process: Par cikliskiem procesiem var uzskatīt šādus piemērus.

• Izplešanās nemainīgā temperatūrā (T).
• Siltuma noņemšana pastāvīgā tilpumā (V).
• Saspiešana nemainīgā temperatūrā (T).
• Siltuma pievienošana nemainīgā tilpumā (V).

Atgriezenisks process: Atgriezeniski procesi ir ideāli procesi, kurus nekad nevar sasniegt praktiski. Bet ir daži reāli procesi, kurus var uzskatīt par labiem tuvinājumiem.

Piemērs: Karnetu cikls (Nikolā Leonarda Sadi Karnota 1824. gadā ierosinātā teorētiskā koncepcija.

Pieņēmumi:

• Virzulis, kas pārvietojas cilindrā, kustības laikā nerada berzi.
• Virzuļa un cilindra sienas ir lieliski siltumizolatori.
• Siltuma nodošana neietekmē avota vai izlietnes temperatūru.
• Darba šķidrums ir ideāla gāze.
• Kompresija un izplešanās ir atgriezeniska.

Īpašības: 

Cikliskais process:  Darbs, kas veikts ar gāzi, ir vienāds ar darbu, ko veic gāze. Turklāt iekšējā enerģija un entalpijas izmaiņas sistēmā ir vienādas ar nulli cikliskā procesā.

Atgriezenisks process: Atgriezeniska procesa laikā sistēma atrodas termodinamiskā līdzsvarā viens ar otru. Tādēļ procesam jānotiek bezgalīgi mazā laikā, un sistēmas siltuma saturs procesa laikā ir nemainīgs. Tāpēc sistēmas entropija paliek nemainīga.

Attēla pieklājība:

1. Zefīrisa “Stirling Cycle” angļu valodas Vikipēdijā. [CC BY-SA 3.0], izmantojot Commons

2. Ērika Gaba (Stinga - fr: Sting) - Savs darbs [Public Domain], izmantojot Commons