Krožna sprememba
From Wikipedia, the free encyclopedia
Krožna termodinamična sprememba (tudi termodinamični cikel ali proces) je sprememba stanja sistema, pri kateri se sistem vrne v prvotno (začetno) stanje.[1] Sestavljena je iz povezanih termodinamičnih preobrazb, ki lahko vključujejo tudi prenos toplote ali dela v sistem in iz njega. Medtem se spreminjajo veličine stanja. To je vsaka veličina, katere vrednost je odvisna samo od stanja sistema, ne pa od poti oziroma načina, kako je bilo to stanje sistema doseženo. Ločimo termične ali kvalitativne veličine stanja (tlak , temperatura , volumen ) in kalorične ali kvantitativne veličine stanja (notranja energija , entalpija , entropija ,…).
Ta članek ima več težav. Prosimo, pomagajte ga izboljšati ali pa se o teh težavah posvetujte na pogovorni strani.
|
Za lažje razumevanje je potrebno definirati oziroma določiti omejitev določenega prostora. Znotraj meja, ki so lahko fizične ali namišljene in stalne ali spreminjajoče, imenujemo sistem, izven meja pa okolico.
V procesu prehajanja skozi cikel lahko sistem pretvori toploto v koristno delo, preostalo toploto pa odda hladnemu ponoru in tako deluje toplotni stroj. Nasprotno pa se lahko cikel obrne in uporabi delo za prenos toplote iz hladnega izvora v topel ponor in tako deluje kot toplotna črpalka.
Če je sistem na vsaki točki krožne spremembe v termodinamičnem ravnovesju, je sprememba reverzibilna (povračljiva). [2] To lahko razložimo tudi tako, da je to proces, ki se lahko vrne v svoje začetno stanje brez da bi spremenil okolico ali imel na njo vpliv. Nepovračljiv proces pa je ravno nasprotno. V naravi najdemo le nepovračljive proces.
Ločimo zaprt in odprt sistem. Pri zaprtem meje sistema lahko prehaja le energija, pri odprtem sistemu pa te meje lahko prehajata tako energija kot tudi masa. Obstaja tudi zaključen sistem, ki mu lahko rečemo tudi izoliran sistem. V tem primeru pa njegovih meja ne prehajata ne masa in ne energija.
Zgoraj zapisana enačba toplotne bilance navaja, da se notranja energija sistema skozi cikel ne spremeni. predstavlja celotno delo in toploto, ki sta bila med ciklom dovedena, pa celotno delo in toploto, ki sta bila med ciklom odvedena. Krožna sprememba ali cikel je pomemben koncept v termodinamiki. Pogosto so matematično predstavljeni kot kvazistatični procesi pri modeliranju delovanja dejanske naprave.