Diferença chave - processo cíclico versus reversível
O processo cíclico e o processo reversível se relacionam aos estados inicial e final de um sistema após a conclusão de um trabalho. No entanto, os estados inicial e final do sistema afetam esses processos de duas maneiras diferentes. Por exemplo, em um processo cíclico, os estados inicial e final são idênticos após a conclusão do processo, mas, em um processo reversível, o processo pode ser revertido para obter seu estado inicial. Consequentemente, um processo cíclico pode ser considerado um processo reversível. Mas, um processo reversível não é necessariamente um processo cíclico, é apenas um processo que pode ser revertido. Esta é a principal diferença entre um processo cíclico e reversível.
O que é processo cíclico?
O processo cíclico é um processo em que o sistema retorna ao mesmo estado termodinâmico em que foi iniciado. A mudança geral de entalpia em um processo cíclico é igual a zero, uma vez que não há mudança no estado termodinâmico final e inicial. Em outras palavras, a mudança de energia interna em um processo cíclico também é zero. Porque, quando um sistema passa por um processo cíclico, os níveis de energia interna inicial e final são iguais. O trabalho realizado pelo sistema em um processo cíclico é igual ao calor absorvido pelo sistema.
O que é processo reversível?
Um processo reversível é um processo que pode ser revertido para obter seu estado inicial, mesmo depois de concluído o processo. Durante esse processo, o sistema está em equilíbrio termodinâmico com seu entorno. Portanto, não aumenta a entropia do sistema ou do entorno. Um processo reversível pode ser feito se o calor geral e a troca geral de trabalho entre o sistema e o ambiente forem zero. Isso não é praticamente possível na natureza. Pode ser considerado um processo hipotético. Porque é muito difícil conseguir um processo reversível.
Qual é a diferença entre processo cíclico e reversível?
Definição:
Processo Cíclico: Um processo é dito cíclico se o estado inicial e o estado final de um sistema forem idênticos, após a execução de um processo.
Processo reversível: um processo é considerado reversível se o sistema puder ser restaurado ao seu estado inicial após a conclusão do processo. Isso é feito fazendo uma mudança infinitesimal em alguma propriedade do sistema.
Exemplos:
Processo cíclico: Os exemplos a seguir podem ser considerados como processos cíclicos.
- Expansão a temperatura constante (T).
- Remoção de calor em volume constante (V).
- Compressão a temperatura constante (T).
- A adição de calor em volume constante (V).
Processo reversível: processos reversíveis são processos ideais que nunca podem ser alcançados na prática. Mas existem alguns processos reais que podem ser considerados boas aproximações.
Exemplo: ciclo de Carnot (um conceito teórico proposto por Nicolas Léonard Sadi Carnot em 1824.
Suposições:
- O movimento do pistão no cilindro não cria fricção durante o movimento.
- As paredes do pistão e do cilindro são isolantes térmicos perfeitos.
- A transferência de calor não afeta a temperatura da fonte ou do dissipador.
- O fluido de trabalho é um gás ideal.
- A compressão e a expansão são reversíveis.
Propriedades:
Processo cíclico: O trabalho realizado no gás é igual ao trabalho realizado pelo gás. Além disso, a energia interna e a variação da entalpia no sistema são iguais a zero em um processo cíclico.
Processo reversível: durante um processo reversível, o sistema está em equilíbrio termodinâmico entre si. Para isso, o processo deve ocorrer em um tempo infinitesimalmente pequeno, e o conteúdo de calor do sistema permanece constante durante o processo. Portanto, a entropia do sistema permanece constante.
Cortesia de imagem:
1. “Stirling Cycle” por Zephyris na Wikipedia em inglês. [CC BY-SA 3.0] via Commons
2. “Carnot heat engine 2” de Eric Gaba (Sting - fr: Sting) - Trabalho próprio [Domínio Público] via Commons
