Quelle est la différence entre le processus adiabatique et le processus adiabatique réversible?


Réponse 1:

Un processus réversible et adiabatique est appelé processus réversible adiabatique. Un processus adiabatique est un processus thermodynamique où il n'y a pas de transfert de chaleur. Le terme "adiabatique" signifie littéralement infranchissable ou imperméable.

Les systèmes adiabatiques sont des systèmes isolés thermiquement afin de ne pas laisser s'échapper ni laisser entrer de chaleur pendant le processus. Un processus réversible est un processus dans lequel la quantité de chaleur transférée est directement proportionnelle au changement d'entropie du système. Puisqu'il n'y a pas de changement d'entropie, la chaleur transférée est nulle. Ce processus est donc un processus adiabatique réversible. Ces processus sont également appelés processus iso entropiques.

Un processus impliquant un transfert de chaleur est appelé processus diabatique. De plus, un processus adiabatique irréversible est un processus iso-enthalpique. Ce processus n'extrait aucun travail. Dans un processus adiabatique réversible dQ = TdS = 0. C'est-à-dire que le changement d'entropie est nul. Alors que dans un processus adiabatique irréversible, dQ = 0 n'est pas égal à TdS (TdS> 0) Le changement d'entropie est supérieur à zéro.


Réponse 2:
  • Inirreversibleprocessmoreworkhastobegivenorlessworkwouldbeobtainedcomparetoreversibleprocessbecauseofirreversibilities(suchasfriction,rapidexpansionofgasetc.).Reversibleandirreversibleprocessesareidentifiedbyatermwhichisknownasentropygeneration(Sgen).Entropygeneration([math]Sgen)[/math]istheentropygeneratedwithinthesystemboundarybecauseofirreversibilities.In irreversible process more work has to be given or less work would be obtained compare to reversible process because of irreversibilities (such as friction, rapid expansion of gas etc.).Reversible and irreversible processes are identified by a term which is known as entropy generation (S_{gen}). Entropy generation ([math]S_{gen})[/math] is the entropy generated within the system boundary because of irreversibilities.

Équation d'équilibre d'entropie pour un système fermé -

ΔSsystem=ΔQT+Sgen(1)\Delta S_{system} = \displaystyle \frac{\Delta Q}{T} + S_{gen} \ldots (1)

Ainsi, pour tout système fermé, l'entropie peut être modifiée par transfert de chaleur et génération d'entropie.

ΔQT=Entropychangedbyheattransfer\frac{\Delta Q}{T} = Entropy changed by heat transfer

Sgen=EntropygenerationinsidetheboundaryofthesystemS_{gen} = Entropy generation inside the boundary of the system

  • Soforanadiabaticsystem,ΔQ=0and1sttermineq(1)vanishes.Therefore,So for an adiabatic system, \Delta Q = 0 and 1st term in eq(1) vanishes. Therefore,

ΔSsystem=Sgen\Delta S_{system} = S_{gen}

AndforanyirreversibleprocessSgen>0.ThenAnd for any irreversible process S_{gen} \gt 0. Then-

pour processus adiabatique irréversible -

ΔSsystem>0\Delta S_{system} \gt 0

  • Butforreversibleadiabaticsystem,1sttermaswellas2ndtermvanish.Becauseforreversibleprocess(slowandfrictionlessprocess)Sgen=0andBut for reversible adiabatic system, 1st term as well as 2nd term vanish. Because for reversible process (slow and friction less process ) S_{gen} = 0 and

ΔSsystem=0(2)\Delta S_{system} = 0 \ldots (2)

Accordingtoeq(2)entropychangeiszeroinreversibleadiabaticprocesssoitisknownasIsentropicprocess.Butreverseisnottruei.eisentropicprocessisnotareversibleadiabaticprocess.Becauseentropygeneration(inirreversibleprocess)canbecompensatedbyentropyreductionduetoheattransferfromthesystem(ΔQ<0).According to eq(2) entropy change is zero in reversible adiabatic process so it is known as “Isentropic” process. But reverse is not true i.e isentropic process is not a reversible adiabatic process. Because entropy generation (in irreversible process) can be compensated by entropy reduction due to heat transfer from the system (\Delta Q < 0).

Donc, si un processus adiabatique est réversible, ce sera un processus isentropique.


Réponse 3:
  • Inirreversibleprocessmoreworkhastobegivenorlessworkwouldbeobtainedcomparetoreversibleprocessbecauseofirreversibilities(suchasfriction,rapidexpansionofgasetc.).Reversibleandirreversibleprocessesareidentifiedbyatermwhichisknownasentropygeneration(Sgen).Entropygeneration([math]Sgen)[/math]istheentropygeneratedwithinthesystemboundarybecauseofirreversibilities.In irreversible process more work has to be given or less work would be obtained compare to reversible process because of irreversibilities (such as friction, rapid expansion of gas etc.).Reversible and irreversible processes are identified by a term which is known as entropy generation (S_{gen}). Entropy generation ([math]S_{gen})[/math] is the entropy generated within the system boundary because of irreversibilities.

Équation d'équilibre d'entropie pour un système fermé -

ΔSsystem=ΔQT+Sgen(1)\Delta S_{system} = \displaystyle \frac{\Delta Q}{T} + S_{gen} \ldots (1)

Ainsi, pour tout système fermé, l'entropie peut être modifiée par transfert de chaleur et génération d'entropie.

ΔQT=Entropychangedbyheattransfer\frac{\Delta Q}{T} = Entropy changed by heat transfer

Sgen=EntropygenerationinsidetheboundaryofthesystemS_{gen} = Entropy generation inside the boundary of the system

  • Soforanadiabaticsystem,ΔQ=0and1sttermineq(1)vanishes.Therefore,So for an adiabatic system, \Delta Q = 0 and 1st term in eq(1) vanishes. Therefore,

ΔSsystem=Sgen\Delta S_{system} = S_{gen}

AndforanyirreversibleprocessSgen>0.ThenAnd for any irreversible process S_{gen} \gt 0. Then-

pour processus adiabatique irréversible -

ΔSsystem>0\Delta S_{system} \gt 0

  • Butforreversibleadiabaticsystem,1sttermaswellas2ndtermvanish.Becauseforreversibleprocess(slowandfrictionlessprocess)Sgen=0andBut for reversible adiabatic system, 1st term as well as 2nd term vanish. Because for reversible process (slow and friction less process ) S_{gen} = 0 and

ΔSsystem=0(2)\Delta S_{system} = 0 \ldots (2)

Accordingtoeq(2)entropychangeiszeroinreversibleadiabaticprocesssoitisknownasIsentropicprocess.Butreverseisnottruei.eisentropicprocessisnotareversibleadiabaticprocess.Becauseentropygeneration(inirreversibleprocess)canbecompensatedbyentropyreductionduetoheattransferfromthesystem(ΔQ<0).According to eq(2) entropy change is zero in reversible adiabatic process so it is known as “Isentropic” process. But reverse is not true i.e isentropic process is not a reversible adiabatic process. Because entropy generation (in irreversible process) can be compensated by entropy reduction due to heat transfer from the system (\Delta Q < 0).

Donc, si un processus adiabatique est réversible, ce sera un processus isentropique.