Différence clé - Processus cyclique vs processus réversible
Le processus cyclique et le processus réversible se rapportent aux états initial et final d'un système après qu'un travail a été terminé. Cependant, les états initial et final du système affectent ces processus de deux manières différentes. Par exemple, dans un processus cyclique, les états initial et final sont identiques une fois le processus terminé mais, dans un processus réversible, le processus peut être inversé pour obtenir son état initial. En conséquence, un processus cyclique peut être considéré comme un processus réversible. Mais, un processus réversible n'est pas nécessairement un processus cyclique, c'est seulement un processus qui est susceptible d'être inversé. C'est la principale différence entre un processus cyclique et réversible.
Qu'est-ce que le processus cyclique?
Le processus cyclique est un processus dans lequel le système revient au même état thermodynamique qu'il a commencé. Le changement d'enthalpie global dans un processus cyclique est égal à zéro car, il n'y a pas de changement dans l'état thermodynamique final et initial. En d'autres termes, le changement d'énergie interne dans un processus cyclique est également nul. Parce que, lorsqu'un système subit un processus cyclique, les niveaux d'énergie interne initial et final sont égaux. Le travail effectué par le système dans un processus cyclique est égal à la chaleur absorbée par le système.
Qu'est-ce qu'un processus réversible?
Un processus réversible est un processus qui peut être inversé pour obtenir son état initial, même une fois le processus terminé. Au cours de ce processus, le système est en équilibre thermodynamique avec son environnement. Par conséquent, cela n'augmente pas l'entropie du système ou de l'environnement. Un processus réversible peut être réalisé si la chaleur globale et l'échange de travail global entre le système et l'environnement sont nuls. Ce n'est pratiquement pas possible dans la nature. Cela peut être considéré comme un processus hypothétique. Car, il est vraiment difficile de réaliser un processus réversible.
Quelle est la différence entre les processus cycliques et réversibles?
Définition:
Processus cyclique: Un processus est dit cyclique, si l'état initial et l'état final d'un système sont identiques, après l'exécution d'un processus.
Processus réversible: Un processus est dit réversible si le système peut être restauré à son état initial une fois le processus terminé. Cela se fait en effectuant une modification infinitésimale de certaines propriétés du système.
Exemples:
Processus cyclique: Les exemples suivants peuvent être considérés comme des processus cycliques.
- Expansion à température constante (T).
- Élimination de la chaleur à volume constant (V).
- Compression à température constante (T).
- L'ajout de chaleur à volume constant (V).
Processus réversible: Les processus réversibles sont des processus idéaux qui ne peuvent jamais être réalisés dans la pratique. Mais certains processus réels peuvent être considérés comme de bonnes approximations.
Exemple: cycle de Carnot (concept théorique proposé par Nicolas Léonard Sadi Carnot en 1824.
Hypothèses:
- Le piston en mouvement dans le cylindre ne crée aucun frottement pendant le mouvement.
- Les parois du piston et du cylindre sont de parfaits isolants thermiques.
- Le transfert de chaleur n'affecte pas la température de la source ou du puits.
- Le fluide de travail est un gaz idéal.
- La compression et l'expansion sont réversibles.
Propriétés:
Processus cyclique: Le travail effectué sur le gaz est égal au travail effectué par le gaz. De plus, l'énergie interne et le changement d'enthalpie dans le système sont égaux à zéro dans un processus cyclique.
Processus réversible: Au cours d'un processus réversible, le système est en équilibre thermodynamique les uns avec les autres. Pour cela, le processus doit se dérouler dans un temps infiniment petit et la teneur en chaleur du système reste constante pendant le processus. Par conséquent, l'entropie du système reste constante.
Courtoisie d'image:
1. «Stirling Cycle» de Zephyris sur Wikipédia en anglais. [CC BY-SA 3.0] via Commons
2. «Carnot heat engine 2» d'Eric Gaba (Sting - fr: Sting) - Travail personnel [Domaine public] via Commons
