Verschil tussen omkeerbaar en onomkeerbaar proces

Belangrijkste verschil - Omkeerbaar versus onomkeerbaar proces

De termen omkeerbaar en onomkeerbaar worden gebruikt in de thermodynamica om het gedrag van een systeem te beschrijven. Hier kan het proces dat in dat systeem plaatsvindt, worden genoemd als een omkeerbaar proces of als een onomkeerbaar proces. Het grootste verschil tussen omkeerbaar en onomkeerbaar proces is dat een omkeerbaar proces is een thermodynamisch proces dat kan worden omgekeerd om de initiële toestand te krijgen terwijl een onomkeerbaar proces een thermodynamisch proces is dat niet kan worden teruggedraaid om de initiële toestand van het systeem te verkrijgen.

Key Areas Covered

1. Wat is een omkeerbaar proces
      - Definitie, uitleg van functies met voorbeelden
2. Wat is een onomkeerbaar proces
      - Definitie, uitleg van functies met voorbeelden
3. Wat is het verschil tussen omkeerbaar en onomkeerbaar proces
      - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrip: eindige veranderingen, oneindig klein, onomkeerbaar, omkeerbaar, thermodynamica

Wat is een omkeerbaar proces

Een omkeerbaar proces is een proces dat kan worden omgekeerd om de initiële status van een systeem te verkrijgen. Na het voltooien van een bepaalde chemische reactie (een proces), wordt de begintoestand van een systeem gewijzigd. Met andere woorden, als het systeem een ​​bepaald proces ondergaat, wordt het systeem gewijzigd van de oorspronkelijke status naar de uiteindelijke status. Als we het proces kunnen terugdraaien om de oorspronkelijke status terug te krijgen, noemen we dat proces een omkeerbaar proces.

Laten we eens kijken naar een systeem dat is gewijzigd van status A naar status B. De beginstatus van het systeem is A en de uiteindelijke status is B. Als we het proces dat deze wijziging veroorzaakte kunnen terugdraaien, is dit proces een omkeerbaar proces. Dit omgekeerde proces moet echter de oorspronkelijke staat A geven en de eigenschappen van de omgeving moeten hetzelfde zijn (geen verandering in thermodynamische eigenschappen).

Figuur 01: Omkeerbaar proces

Een omkeerbaar proces kan volledig worden teruggedraaid om de initiële toestand te herstellen, die geen enkel spoor van bewijs toont dat het systeem aan dat proces was onderworpen. Er zijn twee belangrijke dingen om een ​​omkeerbaar proces te laten plaatsvinden. Het proces zou in een oneindig kleine tijd moeten plaatsvinden. Dit betekent dat het proces een tijd moet nemen die zelfs niet kan worden gemeten. De begin- en eindtoestand van het systeem moeten in evenwicht zijn met elkaar. Anders is het proces niet omkeerbaar.

Wat is een onomkeerbaar proces

Een onomkeerbaar proces is een thermodynamisch proces dat niet kan worden teruggedraaid om de initiële toestand van een systeem te verkrijgen. Dat betekent dat als een systeem een ​​onomkeerbaar proces ondergaat, het systeem wordt gewijzigd in de uiteindelijke status en we de initiële status niet terug kunnen krijgen door het proces om te keren.

 Dit soort processen worden ook natuurlijke processen genoemd omdat bijna alle processen die in de natuur voorkomen onomkeerbaar zijn. Onomkeerbare processen nemen een meetbare tijd in beslag en er zijn geen evenwichten in dat systeem. De entropie van het systeem is gewijzigd als gevolg van het onomkeerbare proces en deze wijziging kan niet worden teruggedraaid. Een onomkeerbaar proces kan worden beschreven als een thermodynamisch proces dat afwijkt van het evenwicht. Hier worden eindige veranderingen aangebracht.

Figuur 2: Onomkeerbaar proces

Enkele voorbeelden van onomkeerbare processen zijn waterstroming van een hoog niveau naar een lager niveau, de warmtestroom van een warmere plek naar een koelere plaats, het vrijgeven van een gas in een vacuümsysteem, enz..

Verschil tussen omkeerbaar en onomkeerbaar proces

Definitie

Omkeerbaar proces: Een omkeerbaar proces is een proces dat kan worden omgekeerd om de initiële status van een systeem te verkrijgen.

Onomkeerbaar proces: Een onomkeerbaar proces is een thermodynamisch proces dat niet kan worden teruggedraaid om de initiële toestand van een systeem te verkrijgen.

reversibiliteit

Omkeerbaar proces: Omkeerbare processen kunnen worden teruggedraaid.

Onomkeerbaar proces: Onomkeerbare processen kunnen niet worden teruggedraaid.

Veranderingen in het systeem

Omkeerbaar proces: Oneindige veranderingen vinden plaats in het systeem in omkeerbare processen.

Onomkeerbaar proces: Eindige veranderingen komen in het systeem voor in onomkeerbare processen.

Evenwicht

Omkeerbaar proces: Er is een evenwicht tussen de begintoestand en de eindtoestand van een systeem waar een omkeerbaar proces heeft plaatsgevonden.

Onomkeerbaar proces: Er zijn geen evenwichten in systemen waar een onomkeerbaar proces heeft plaatsgevonden.

Conclusie

Omkeerbare en onomkeerbare processen zijn thermodynamische processen die kunnen plaatsvinden in een thermodynamisch systeem. Het belangrijkste verschil tussen omkeerbaar en onomkeerbaar proces is dat een omkeerbaar proces een thermodynamisch proces is dat kan worden omgekeerd om de initiële status te krijgen, terwijl een onomkeerbaar proces een thermodynamisch proces is dat niet kan worden teruggedraaid om de initiële status van het systeem te verkrijgen.

Referenties:

1. "Omkeerbaar proces (Thermodynamica)." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 30 september 2017, hier beschikbaar.
2. "Wat zijn reversibele en onomkeerbare processen in de thermodynamica?" Brighthub Engineering, 22 april 2011, hier beschikbaar.

Afbeelding met dank aan:

1. "Adjabatic-revisible-state-change" door Andlaus - Eigen werk (CC0) via Commons Wikimedia
2. "Adiabatic-irrevisible-state-change" By Andlaus - Eigen werk (CC0) via Commons Wikimedia