Үндсэн ялгаа – Цикл ба эргэх процесс
Цикл процесс ба буцаах процесс нь ажил дууссаны дараа системийн анхны болон эцсийн төлөвтэй холбоотой. Гэсэн хэдий ч системийн эхний болон эцсийн төлөв нь эдгээр процессуудад хоёр өөр байдлаар нөлөөлдөг. Жишээлбэл, мөчлөгт процесст процесс дууссаны дараа эхний болон эцсийн төлөвүүд ижил байх боловч буцаах процесст процессыг буцаах замаар анхны төлөвөө олж авах боломжтой. Үүний дагуу мөчлөгт процессыг буцаах процесс гэж үзэж болно. Гэхдээ буцах үйл явц нь заавал мөчлөгт үйл явц биш, зөвхөн буцаах чадвартай процесс юм. Энэ бол мөчлөгт болон буцах үйл явцын гол ялгаа юм.
Цикл процесс гэж юу вэ?
Циклийн процесс гэдэг нь систем эхлүүлсэн термодинамик төлөв рүүгээ буцах үйл явц юм. Цикл процессын нийт энтальпийн өөрчлөлт тэгтэй тэнцүү байна, учир нь эцсийн болон анхны термодинамик төлөвт өөрчлөлт ороогүй болно. Өөрөөр хэлбэл мөчлөгт үйл явцын дотоод энергийн өөрчлөлт мөн тэгтэй тэнцүү байна. Учир нь системд циклийн процесс явагдах үед эхний болон эцсийн дотоод энергийн түвшин тэнцүү байна. Цикл процесст системийн хийсэн ажил нь системд шингэсэн дулаантай тэнцүү байна.
Урвах процесс гэж юу вэ?
Урваж болох процесс гэдэг нь тухайн процесс дууссаны дараа ч анхны төлөвөө буцаах боломжтой процесс юм. Энэ процессын явцад систем нь хүрээлэн буй орчинтойгоо термодинамикийн тэнцвэрт байдалд байна. Тиймээс энэ нь системийн болон хүрээлэн буй орчны энтропийг нэмэгдүүлдэггүй. Хэрэв систем болон хүрээлэн буй орчны хоорондох нийт дулаан ба нийт ажлын солилцоо тэг байвал буцах процессыг хийж болно. Байгалийн хувьд энэ нь бараг боломжгүй юм. Үүнийг таамагласан үйл явц гэж үзэж болно. Учир нь буцах үйл явцад хүрэх нь үнэхээр хэцүү байдаг.
Цикл болон урвуу үйл явцын ялгаа нь юу вэ?
Тодорхойлолт:
Цикл процесс: Процессыг гүйцэтгэсний дараа системийн анхны төлөв болон эцсийн төлөв ижил байвал процессыг мөчлөгт гэж нэрлэдэг.
Урвах боломжтой процесс: Хэрэв процесс дууссаны дараа системийг анхны төлөв рүү нь сэргээж чадвал процессыг буцаах боломжтой гэж нэрлэдэг. Энэ нь системийн зарим шинж чанарт хязгааргүй бага өөрчлөлт хийснээр хийгддэг.
Жишээ нь:
Цикл процесс: Дараах жишээг мөчлөгт процесс гэж үзэж болно.
- Тогтмол температурт тэлэлт (T).
- Тогтмол эзэлхүүнтэй (V) дулааныг арилгах.
- Тогтмол температурт шахах (T).
- Тогтмол эзэлхүүнтэй (V) дулааны нэмэгдэл.
Эргэж болох процесс: Урвуу процесс нь практикт хэзээ ч хүрч чадахгүй хамгийн тохиромжтой процессууд юм. Гэхдээ сайн ойролцоо гэж үзэж болох бодит процессууд бий.
Жишээ: Карногийн мөчлөг (1824 онд Николас Леонард Сади Карногийн санал болгосон онолын үзэл баримтлал.
Таамаглал:
- Цилиндр дотор хөдөлж буй поршений хөдөлгөөн хөдөлгөөний үед ямар ч үрэлт үүсгэдэггүй.
- Поршений болон цилиндрийн хана нь төгс дулаан тусгаарлагч юм.
- Дулаан дамжуулалт нь эх үүсвэр эсвэл шингээгчийн температурт нөлөөлөхгүй.
- Ажлын шингэн нь хамгийн тохиромжтой хий юм.
- Шахалт болон тэлэлт нь буцах боломжтой.
Properties:
Цикл процесс: Хий дээр хийсэн ажил нь хийн хийсэн ажилтай тэнцүү байна. Түүнчлэн, систем дэх дотоод энерги ба энтальпийн өөрчлөлт нь мөчлөгийн процесст тэгтэй тэнцүү байна.
Урвагдах процесс: Урвуу процессын үед систем бие биетэйгээ термодинамик тэнцвэрт байдалд байна. Үүний тулд процесс хязгааргүй бага хугацаанд явагдах ёстой бөгөөд үйл явцын явцад системийн дулааны агууламж тогтмол байх ёстой. Иймд системийн энтропи тогтмол хэвээр байна.
