Dallimi kryesor – Procesi ciklik kundër procesit të kthyeshëm
Procesi ciklik dhe procesi i kthyeshëm lidhen me gjendjet fillestare dhe përfundimtare të një sistemi pas përfundimit të një pune. Megjithatë, gjendjet fillestare dhe përfundimtare të sistemit ndikojnë në këto procese në dy mënyra të ndryshme. Për shembull, në një proces ciklik, gjendja fillestare dhe përfundimtare janë identike pas përfundimit të procesit, por, në një proces të kthyeshëm, procesi mund të kthehet për të marrë gjendjen e tij fillestare. Prandaj, një proces ciklik mund të konsiderohet si një proces i kthyeshëm. Por, një proces i kthyeshëm nuk është domosdoshmërisht një proces ciklik, ai është vetëm një proces që mund të kthehet mbrapsht. Ky është ndryshimi kryesor midis një procesi ciklik dhe atij të kthyeshëm.
Çfarë është procesi ciklik?
Procesi ciklik është një proces ku sistemi kthehet në të njëjtën gjendje termodinamike siç filloi. Ndryshimi i përgjithshëm i entalpisë në një proces ciklik është i barabartë me zero pasi nuk ka ndryshim në gjendjen termodinamike përfundimtare dhe fillestare. Me fjalë të tjera, ndryshimi i energjisë së brendshme në një proces ciklik është gjithashtu zero. Sepse, kur një sistem i nënshtrohet një procesi ciklik, nivelet fillestare dhe përfundimtare të energjisë së brendshme janë të barabarta. Puna e bërë nga sistemi në një proces ciklik është e barabartë me nxehtësinë e thithur nga sistemi.
Çfarë është procesi i kthyeshëm?
Një proces i kthyeshëm është një proces që mund të rikthehet për të marrë gjendjen e tij fillestare, edhe pasi procesi të ketë përfunduar. Gjatë këtij procesi, sistemi është në ekuilibër termodinamik me rrethinën e tij. Prandaj, nuk rrit entropinë e sistemit ose të rrethinës. Një proces i kthyeshëm mund të bëhet nëse nxehtësia e përgjithshme dhe shkëmbimi i përgjithshëm i punës midis sistemit dhe mjedisit janë zero. Kjo praktikisht nuk është e mundur në natyrë. Mund të konsiderohet si një proces hipotetik. Sepse, është vërtet e vështirë të arrihet një proces i kthyeshëm.
Cili është ndryshimi midis procesit ciklik dhe atij të kthyeshëm?
Përkufizim:
Procesi ciklik: Një proces quhet ciklik, nëse gjendja fillestare dhe gjendja përfundimtare e një sistemi janë identike, pas ekzekutimit të një procesi.
Procesi i kthyeshëm: Një proces thuhet se është i kthyeshëm nëse sistemi mund të rikthehet në gjendjen e tij fillestare pasi të ketë përfunduar procesi. Kjo bëhet duke bërë një ndryshim pafundësisht të vogël në disa veti të sistemit.
Shembuj:
Procesi ciklik: Shembujt e mëposhtëm mund të konsiderohen si procese ciklike.
- Zgjerim në temperaturë konstante (T).
- Heqja e nxehtësisë në vëllim konstant (V).
- Shtypje në temperaturë konstante (T).
- Shtimi i nxehtësisë në vëllim konstant (V).
Procesi i kthyeshëm: Proceset e kthyeshme janë procese ideale që nuk mund të arrihen kurrë praktikisht. Por ka disa procese reale që mund të konsiderohen si përafrime të mira.
Shembull: Cikli Carnot (një koncept teorik i propozuar nga Nicolas Léonard Sadi Carnot në 1824.
Supozime:
- Pistoni që lëviz në cilindër nuk krijon asnjë fërkim gjatë lëvizjes.
- Muret e pistonit dhe cilindrit janë izolues të përsosur të nxehtësisë.
- Transferimi i nxehtësisë nuk ndikon në temperaturën e burimit ose të fundosjes.
- Lëngu i punës është një gaz ideal.
- Shtypja dhe zgjerimi janë të kthyeshme.
Properties:
Procesi ciklik: Puna e bërë në gaz është e barabartë me punën e bërë nga gazi. Për më tepër, energjia e brendshme dhe ndryshimi i entalpisë në sistem është i barabartë me zero në një proces ciklik.
Procesi i kthyeshëm: Gjatë një procesi të kthyeshëm, sistemi është në ekuilibër termodinamik me njëri-tjetrin. Për këtë, procesi duhet të ndodhë në një kohë pafundësisht të vogël, dhe përmbajtja e nxehtësisë së sistemit mbetet konstante gjatë procesit. Prandaj, entropia e sistemit mbetet konstante.
