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¿Qué es el proceso reversible? Definición

En termodinámica, un proceso reversible se define como un proceso que se puede revertir induciendo cambios infinitesimales en alguna propiedad del sistema. Proceso reversible

Proceso reversible

En termodinámica, un proceso reversible se define como un proceso que se puede revertir induciendo cambios infinitesimales en alguna propiedad del sistema, y ​​al hacerlo no deja ningún cambio ni en el sistema ni en el entorno. Durante el proceso reversible, la entropía del sistema no aumenta y el sistema está en equilibrio termodinámico con su entorno.

En realidad, no hay procesos verdaderamente reversibles . Todos los procesos termodinámicos reales son de alguna manera irreversibles. No se hacen infinitamente lento. Por lo tanto, los motores térmicos deben tener eficiencias más bajas que los límites en su eficiencia debido a la irreversibilidad inherente del ciclo del motor térmico que usan. Sin embargo, para fines de análisis, se utilizan procesos reversibles para simplificar el análisis y determinar las eficiencias térmicas máximas .

Por ejemplo, el ciclo de Carnot se considera un ciclo que consiste en procesos reversibles :

  • Expansión isotérmica reversible del gas.
  • Expansión isentrópica (adiabática reversible) del gas
  • Compresión isotérmica reversible del gas.
  • Compresión isentrópica (adiabática reversible) del gas

Como el ciclo es reversible, no hay aumento en la entropía durante el ciclo y la entropía se conserva. Durante el ciclo, se extrae una cantidad arbitraria de entropía Δ S del depósito caliente y se deposita en el depósito frío.

Una forma de hacer que los procesos reales se aproximen al proceso reversible es llevar a cabo el proceso en una serie de pasos pequeños o infinitesimales infinitamente lento , de modo que el proceso pueda considerarse como una serie de estados de equilibrio. Por ejemplo, la transferencia de calor puede considerarse reversible si ocurre debido a una pequeña diferencia de temperatura entre el sistema y sus alrededores.

Un proceso perfectamente reversible no es posible en realidad porque requeriría un tiempo infinito y pasos infinitamente pequeños. Aunque no es práctico para procesos reales, este método es beneficioso para estudios termodinámicos ya que la velocidad a la que ocurren los procesos no es importante.

Lo que dice el principio de Carnot sobre los procesos reversibles:

  1. Ningún motor puede ser más eficiente que un motor reversible ( un motor térmico de Carnot ) que opera entre los mismos depósitos de alta temperatura y baja temperatura.
  2. Las eficiencias de todos los motores reversibles (motores de calor Carnot ) que funcionan entre los mismos depósitos de temperatura constante son los mismos, independientemente de la sustancia de trabajo empleada o los detalles de operación.

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Este artículo se basa en la traducción automática del artículo original en inglés. Para más información vea el artículo en inglés. Puedes ayudarnos. Si desea corregir la traducción, envíela a: [email protected] o complete el formulario de traducción en línea. Agradecemos su ayuda, actualizaremos la traducción lo antes posible. Gracias.