Diferencia clave: proceso cíclico frente a proceso reversible
El proceso cíclico y el proceso reversible se relacionan con los estados inicial y final de un sistema después de que se ha completado un trabajo. Sin embargo, los estados inicial y final del sistema afectan estos procesos de dos maneras diferentes. Por ejemplo, en un proceso cíclico, los estados inicial y final son idénticos después de completar el proceso pero, en un proceso reversible, el proceso se puede invertir para obtener su estado inicial. En consecuencia, un proceso cíclico puede considerarse como un proceso reversible. Pero, un proceso reversible no es necesariamente un proceso cíclico, es solo un proceso que puede invertirse. Esta es la diferencia clave entre un proceso cíclico y uno reversible.
¿Qué es el proceso cíclico?
El proceso cíclico es un proceso en el que el sistema vuelve al mismo estado termodinámico en el que empezó. El cambio de entalpía general en un proceso cíclico es igual a cero ya que no hay cambio en el estado termodinámico final e inicial. En otras palabras, el cambio de energía interna en un proceso cíclico también es cero. Porque, cuando un sistema experimenta un proceso cíclico, los niveles de energía interna inicial y final son iguales. El trabajo realizado por el sistema en un proceso cíclico es igual al calor absorbido por el sistema.
¿Qué es el proceso reversible?
Un proceso reversible es un proceso que se puede invertir para obtener su estado inicial, incluso después de que se haya completado el proceso. Durante este proceso, el sistema está en equilibrio termodinámico con su entorno. Por tanto, no aumenta la entropía del sistema ni del entorno. Se puede realizar un proceso reversible si el calor total y el intercambio de trabajo total entre el sistema y los alrededores son cero. Esto no es prácticamente posible en la naturaleza. Se puede considerar como un proceso hipotético. Porque es realmente difícil lograr un proceso reversible.
¿Cuál es la diferencia entre proceso cíclico y proceso reversible?
Definición:
Proceso Cíclico: Se dice que un proceso es cíclico, si el estado inicial y el estado final de un sistema son idénticos, después de ejecutar un proceso.
Proceso reversible: Se dice que un proceso es reversible si el sistema puede restaurarse a su estado inicial después de que se haya completado el proceso. Esto se hace haciendo un cambio infinitesimal en alguna propiedad del sistema.
Ejemplos:
Proceso cíclico: Los siguientes ejemplos pueden considerarse como procesos cíclicos.
- Expansión a temperatura constante (T).
- Remoción de calor a volumen constante (V).
- Compresión a temperatura constante (T).
- La adición de calor a volumen constante (V).
Proceso reversible: Los procesos reversibles son procesos ideales que nunca se pueden lograr en la práctica. Pero hay algunos procesos reales que pueden considerarse buenas aproximaciones.
Ejemplo: ciclo de Carnot (un concepto teórico propuesto por Nicolas Léonard Sadi Carnot en 1824.
Supuestos:
- El pistón que se mueve en el cilindro no crea ninguna fricción durante el movimiento.
- Las paredes del pistón y el cilindro son perfectos aislantes térmicos.
- La transferencia de calor no afecta la temperatura de la fuente o del sumidero.
- El fluido de trabajo es un gas ideal.
- La compresión y la expansión son reversibles.
Propiedades:
Proceso cíclico: El trabajo realizado sobre el gas es igual al trabajo realizado por el gas. Además, la energía interna y el cambio de entalpía en el sistema es igual a cero en un proceso cíclico.
Proceso reversible: Durante un proceso reversible, el sistema está en equilibrio termodinámico entre sí. Para eso, el proceso debe ocurrir en un tiempo infinitesimalmente pequeño y el contenido de calor del sistema permanece constante durante el proceso. Por lo tanto, la entropía del sistema permanece constante.
