Processus irréversible
En thermodynamique, un processus irréversible est défini comme un processus qui ne peut pas être inversé, qui ne peut pas ramener le système et l’environnement dans leurs conditions d’origine.
Au cours du processus irréversible, l’ entropie du système augmente . Plusieurs facteurs rendent un processus irréversible:
- Présence de frottement et de pertes de chaleur. Dans les systèmes thermodynamiques réels ou dans les processus thermiques réels, nous ne pouvons exclure la présence de frottements mécaniques ou de pertes thermiques.
- Différence de température finie. Les processus ne se font pas infiniment lentement. Par exemple, il peut y avoir des turbulences dans le gaz. Par conséquent, les moteurs thermiques doivent avoir des rendements inférieurs aux rendements limites en raison de l’irréversibilité inhérente du cycle des moteurs thermiques qu’ils utilisent.
- Mélange de deux substances différentes
Ces facteurs sont présents dans des processus réels et irréversibles et empêchent que ces processus soient réversibles.
Irréversibilité des processus naturels
Selon la deuxième loi de la thermodynamique :
L’entropie de tout système isolé ne diminue jamais. Dans un processus thermodynamique naturel, la somme des entropies des systèmes thermodynamiques en interaction augmente.
Cette loi indique l’ irréversibilité des processus naturels . Les processus réversibles sont une fiction théorique utile et pratique, mais ne se produisent pas dans la nature. Il découle de cette loi qu’il est impossible de construire un dispositif qui fonctionne sur un cycle et dont le seul effet est le transfert de chaleur d’un corps plus froid à un corps plus chaud. Il s’ensuit que les machines à mouvement perpétuel du second type sont impossibles.
Processus isentropique vs adiabatique
Un processus isentropique est un processus thermodynamique, dans lequel l’ entropie du fluide ou du gaz reste constante . Cela signifie que le processus isentropique est un cas particulier d’un processus adiabatique dans lequel il n’y a pas de transfert de chaleur ou de matière. Il s’agit d’un processus adiabatique réversible . Un processus isentropique peut également être appelé un processus d’entropie constante. En ingénierie, un tel processus idéalisé est très utile pour la comparaison avec des processus réels.
Une façon de rendre les processus réels approximative processus réversible est de réaliser le processus dans une série de petites ou étapes infinitésimales ou infiniment lentement , de sorte que le processus peut être considéré comme une série d’états d’équilibre. Par exemple, le transfert de chaleur peut être considéré comme réversible s’il se produit en raison d’une petite différence de températureentre le système et son environnement. Mais les processus réels ne se font pas infiniment lentement. Les processus réversibles sont une fiction théorique utile et pratique, mais ne se produisent pas dans la nature. Par exemple, il pourrait y avoir des turbulences dans le gaz. Par conséquent, les moteurs thermiques doivent avoir des rendements inférieurs aux limites de leur rendement en raison de l’irréversibilité inhérente du cycle du moteur thermique qu’ils utilisent.
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