Tofauti Muhimu – Mzunguko dhidi ya Mchakato Unayoweza Kubadilishwa
Mchakato wa mzunguko na mchakato unaoweza kutenduliwa unahusiana na hali ya awali na ya mwisho ya mfumo baada ya kazi kukamilika. Hata hivyo, hali ya awali na ya mwisho ya mfumo huathiri michakato hii kwa njia mbili tofauti. Kwa mfano, katika mchakato wa mzunguko, hali ya awali na ya mwisho hufanana baada ya kukamilisha mchakato lakini, katika mchakato unaoweza kutenduliwa, mchakato unaweza kubadilishwa ili kupata hali yake ya awali. Ipasavyo, mchakato wa mzunguko unaweza kuzingatiwa kama mchakato unaoweza kutenduliwa. Lakini, mchakato unaoweza kugeuzwa si lazima uwe wa mzunguko, ni mchakato tu ambao unaweza kubadilishwa. Hii ndiyo tofauti kuu kati ya mchakato wa mzunguko na unaoweza kutenduliwa.
Mchakato wa Mzunguko ni nini?
Mchakato wa mzunguko ni mchakato ambapo mfumo unarejea katika hali ile ile ya hali ya joto kama ulivyoanza. Mabadiliko ya jumla ya enthalpy katika mchakato wa mzunguko ni sawa na sifuri tangu, hakuna mabadiliko katika hali ya mwisho na ya awali ya thermodynamic. Kwa maneno mengine, mabadiliko ya nishati ya ndani katika mchakato wa mzunguko pia ni sifuri. Kwa sababu, wakati mfumo unapitia mchakato wa mzunguko, viwango vya awali na vya mwisho vya nishati ya ndani ni sawa. Kazi inayofanywa na mfumo katika mchakato wa mzunguko ni sawa na joto linalofyonzwa na mfumo.
Mchakato Unaoweza Kubadilishwa ni upi?
Mchakato unaoweza kutenduliwa ni mchakato ambao unaweza kutenduliwa ili kupata hali yake ya awali, hata baada ya mchakato kukamilika. Wakati wa mchakato huu, mfumo uko katika usawa wa thermodynamic na mazingira yake. Kwa hiyo, haina kuongeza entropy ya mfumo au mazingira. Mchakato unaoweza kutenduliwa unaweza kufanywa ikiwa joto la jumla na ubadilishanaji wa jumla wa kazi kati ya mfumo na mazingira ni sifuri. Hii haiwezekani kivitendo kwa asili. Inaweza kuzingatiwa kama mchakato wa dhahania. Kwa sababu, ni vigumu sana kufikia mchakato unaoweza kutenduliwa.
Kuna tofauti gani kati ya Mchakato wa Mzunguko na Mchakato wa Kurejeshwa?
Ufafanuzi:
Mchakato wa Mzunguko: Mchakato unasemekana kuwa wa mzunguko, ikiwa hali ya awali na hali ya mwisho ya mfumo ni sawa, baada ya kutekeleza mchakato.
Mchakato Unaoweza Kurejeshwa: Mchakato unasemekana kuwa unaweza kutenduliwa ikiwa mfumo unaweza kurejeshwa katika hali yake ya awali baada ya mchakato kukamilika. Hii inafanywa kwa kufanya mabadiliko yasiyo na kikomo katika baadhi ya vipengele vya mfumo.
Mifano:
Mchakato wa Mzunguko: Mifano ifuatayo inaweza kuchukuliwa kama michakato ya mzunguko.
- Upanuzi katika halijoto isiyobadilika (T).
- Kuondoa joto kwa kiwango kisichobadilika (V).
- Mfinyazo kwa halijoto isiyobadilika (T).
- Ongezeko la joto kwa kiwango kisichobadilika (V).
Mchakato Unaoweza Kubadilishwa: Michakato inayoweza kutenduliwa ni michakato bora ambayo haiwezi kuafikiwa kivitendo. Lakini kuna baadhi ya michakato halisi ambayo inaweza kuchukuliwa kuwa makadirio mazuri.
Mfano: Mzunguko wa Carnot (dhana ya kinadharia iliyopendekezwa na Nicolas Léonard Sadi Carnot mnamo 1824.
Mawazo:
- Pistoni inayosonga kwenye silinda haileti msuguano wowote wakati wa kusogezwa.
- Kuta za bastola na silinda ni vihami joto vyema.
- Uhamisho wa joto hauathiri halijoto ya chanzo au sinki.
- Kioevu cha kufanya kazi ni gesi bora.
- Mfinyazo na upanuzi unaweza kutenduliwa.
Sifa:
Mchakato wa Mzunguko: Kazi iliyofanywa kwenye gesi ni sawa na kazi inayofanywa na gesi. Zaidi ya hayo, nishati ya ndani na mabadiliko ya enthalpy katika mfumo ni sawa na sifuri katika mchakato wa mzunguko.
Mchakato Unaoweza Kurejeshwa: Wakati wa mchakato unaoweza kutenduliwa, mfumo uko katika msawazo wa thermodynamic na kila mmoja. Kwa hilo, mchakato unapaswa kutokea kwa muda mdogo sana, na maudhui ya joto ya mfumo yanabaki bila kubadilika wakati wa mchakato huo. Kwa hivyo, entropy ya mfumo inabaki thabiti.
