10 Unterschied zwischen reversiblen und irreversiblen Prozessen in der Thermodynamik

Was ist ein reversibler Prozess?

In der Thermodynamik ist ein reversibler Prozess ein Prozess, dessen Richtung in seine ursprüngliche Position zurückgeführt werden kann, indem über seine Umgebung infinitesimale Änderungen an einer Eigenschaft des Systems induziert werden. Während des reversiblen Prozesses nimmt die Entropie des Systems nicht zu und alle im System auftretenden Zustandsänderungen stehen untereinander und mit der Umgebung im thermodynamischen Gleichgewicht.

Der reversible Prozess kann vollständig rückgängig gemacht werden und es gibt keine Spuren mehr, die zeigen, dass das System thermodynamisch verändert wurde.

Wichtige Bedingungen für das Auftreten der reversiblen Reaktion

• Der Prozess sollte in unendlich kleiner Zeit ablaufen
• Alle Anfangs- und Endzustände des Systems sollten miteinander im Gleichgewicht sein.

Was Sie über reversible Prozesse wissen müssen

1. Reversible Prozesse sind solche Reaktionen, die in umgekehrter Reihenfolge in den Anfangszustand zurückgeführt werden können, indem der gleiche Weg wie beim Erreichen des Endzustands eingeschlagen wird.
2. In irreversiblen Prozessen treten endliche Veränderungen im System auf.
3. Es besteht ein Gleichgewicht zwischen dem Anfangszustand und dem Endzustand eines Systems, in dem ein reversibler Prozess stattgefunden hat.
4. Ein reversibler Prozess kann in den Ausgangszustand zurückgeführt werden, ohne dass sich die Umgebung ändert. 
5. Reversibler Prozess dauert unendlich lange.
6. Ein reversibler Prozess kann in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung ablaufen.
7. Die in einem reversiblen Prozess geleistete Arbeit ist maximal, dh größer als die gleiche Art von Arbeit, die in einem irreversiblen Prozess geleistet wird.
8. Die treibende Kraft für das Fortschreiten des reversiblen Prozesses ist signifikant gering.
9. Der Prozess geschieht langsam und durch eine Reihe kleinerer Phasen.
10. Der Prozess führt zu einer vorübergehenden Änderung.

Beispiele für reversible Prozesse

• Federauszug
• Langsame adiabatische Kompression oder Expansion von Gasen.
• Elektrolyse (ohne Widerstand im Elektrolyten)
• Reibungslose Bewegung von Feststoffen
• Langsame isotherme Kompression oder Expansion von Gasen.

Was ist ein irreversibler Prozess?

In der Thermodynamik wird ein irreversibler Prozess als ein Prozess definiert, der nicht rückgängig gemacht werden kann, der Prozess kann sowohl das System als auch die Umgebung nicht in ihren ursprünglichen Zustand zurückführen. Während des irreversiblen Prozesses nimmt die Entropie des Systems schnell zu und kann nicht auf den Ausgangswert zurückgeführt werden.

Während des irreversiblen Prozesses befinden sich die verschiedenen Zustände des Systems auf dem Weg der Veränderung vom Anfangszustand zum Endzustand nicht im Gleichgewicht.

Es gibt viele Faktoren, die einen Prozess irreversibel machen, dazu gehören:

• Inelastizität
• Magnetische Hysterese
• Endliche Temperaturdifferenz
• Mischen von zwei verschiedenen Stoffen
• Elektrischer Wiederstand
• Vorhandensein von Reibung und Wärmeverlusten
• Viskosität

Was Sie über irreversible Prozesse wissen müssen

1. Irreversible Prozesse sind reale Prozesse, die nicht vollständig rückgängig gemacht werden können und immer mit einem gewissen Verlust an Wärme, Arbeit oder Energie einhergehen.
2. Endliche Veränderungen im System in irreversiblem Prozess.
3. Während der Transformation besteht kein Gleichgewicht zwischen System und Umgebung.
4. Ein irreversibler Prozess kann nicht in seinen Ausgangszustand zurückgeführt werden, ohne die Umgebung zu verändern. 
5. Ein irreversibler Prozess benötigt eine endliche Zeit bis zum Abschluss.
6. Ein irreversibler Prozess kann nur in eine Richtung erfolgen.
7. Die in einem irreversiblen Prozess geleistete Arbeit ist immer minimal, dh geringer als die gleiche Arbeit, die in einem reversiblen Prozess geleistet wird.
8. Für das Fortschreiten des irreversiblen Prozesses ist eine erhebliche treibende Kraft erforderlich.
9. Der Prozess geschieht schnell. 
10. Der Prozess führt zu einer dauerhaften Veränderung.

Beispiele für irreversible Prozesse

• Drosselung
• Wärmeleitung von einem heißen Körper
• Relativbewegung mit Reibung
• Wärmeübertragung durch Strahlung
• Spontane chemische Reaktionen
• Spontane Vermischung der Materie unterschiedlicher Zustände.
• Diffusion
• Stromfluss durch einen Widerstand
• Unelastische Verformung
• Magnetisierung oder Polarisierung mit Hysterese
• Eine Explosion

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Unterschied zwischen reversiblem und irreversiblem Prozess in Tabellenform