मुख्य अंतर – चक्रीय बनाम प्रतिवर्ती प्रक्रिया
चक्रीय प्रक्रिया और प्रतिवर्ती प्रक्रिया किसी कार्य के पूरा होने के बाद एक प्रणाली की प्रारंभिक और अंतिम अवस्थाओं से संबंधित होती है। हालाँकि, सिस्टम की प्रारंभिक और अंतिम अवस्थाएँ इन प्रक्रियाओं को दो अलग-अलग तरीकों से प्रभावित करती हैं। उदाहरण के लिए, एक चक्रीय प्रक्रिया में, प्रक्रिया को पूरा करने के बाद प्रारंभिक और अंतिम अवस्थाएँ समान होती हैं, लेकिन एक प्रतिवर्ती प्रक्रिया में, प्रारंभिक अवस्था प्राप्त करने के लिए प्रक्रिया को उलटा किया जा सकता है। तदनुसार, एक चक्रीय प्रक्रिया को एक प्रतिवर्ती प्रक्रिया के रूप में माना जा सकता है। लेकिन, एक प्रतिवर्ती प्रक्रिया आवश्यक रूप से एक चक्रीय प्रक्रिया नहीं है, यह केवल एक प्रक्रिया है जो उलट होने में सक्षम है।यह एक चक्रीय और प्रतिवर्ती प्रक्रिया के बीच महत्वपूर्ण अंतर है।
चक्रीय प्रक्रिया क्या है?
चक्रीय प्रक्रिया एक ऐसी प्रक्रिया है जहां सिस्टम उसी थर्मोडायनामिक अवस्था में लौटता है जैसे उसने शुरू किया था। एक चक्रीय प्रक्रिया में समग्र एन्थैल्पी परिवर्तन शून्य के बराबर होता है, क्योंकि अंतिम और प्रारंभिक थर्मोडायनामिक अवस्था में कोई परिवर्तन नहीं होता है। दूसरे शब्दों में, चक्रीय प्रक्रिया में आंतरिक ऊर्जा परिवर्तन भी शून्य होता है। क्योंकि, जब कोई प्रणाली चक्रीय प्रक्रिया से गुजरती है, तो प्रारंभिक और अंतिम आंतरिक ऊर्जा स्तर बराबर होते हैं। सिस्टम द्वारा चक्रीय प्रक्रिया में किया गया कार्य सिस्टम द्वारा अवशोषित गर्मी के बराबर होता है।
प्रतिवर्ती प्रक्रिया क्या है?
एक प्रतिवर्ती प्रक्रिया एक ऐसी प्रक्रिया है जिसे प्रक्रिया पूरी होने के बाद भी अपनी प्रारंभिक अवस्था प्राप्त करने के लिए उलट किया जा सकता है।इस प्रक्रिया के दौरान, सिस्टम अपने परिवेश के साथ थर्मोडायनामिक संतुलन में होता है। इसलिए, यह सिस्टम या परिवेश की एन्ट्रापी को नहीं बढ़ाता है। एक प्रतिवर्ती प्रक्रिया की जा सकती है यदि समग्र गर्मी और सिस्टम और परिवेश के बीच समग्र कार्य विनिमय शून्य हो। यह प्रकृति में व्यावहारिक रूप से संभव नहीं है। इसे एक काल्पनिक प्रक्रिया के रूप में माना जा सकता है। क्योंकि, एक प्रतिवर्ती प्रक्रिया को प्राप्त करना वास्तव में कठिन है।
चक्रीय और प्रतिवर्ती प्रक्रिया में क्या अंतर है?
परिभाषा:
चक्रीय प्रक्रिया: एक प्रक्रिया को चक्रीय कहा जाता है, यदि किसी प्रक्रिया को क्रियान्वित करने के बाद किसी प्रणाली की प्रारंभिक अवस्था और अंतिम स्थिति समान हो।
प्रतिवर्ती प्रक्रिया: एक प्रक्रिया को प्रतिवर्ती कहा जाता है यदि प्रक्रिया पूरी होने के बाद सिस्टम को उसकी प्रारंभिक स्थिति में बहाल किया जा सकता है। यह सिस्टम की कुछ संपत्ति में एक असीम परिवर्तन करके किया जाता है।
उदाहरण:
चक्रीय प्रक्रिया: निम्नलिखित उदाहरणों को चक्रीय प्रक्रियाओं के रूप में माना जा सकता है।
- स्थिर तापमान (T) पर विस्तार।
- स्थिर आयतन (V) पर ऊष्मा का निष्कासन।
- स्थिर तापमान (टी) पर संपीड़न।
- स्थिर आयतन पर ऊष्मा का योग (V).
प्रतिवर्ती प्रक्रिया: प्रतिवर्ती प्रक्रियाएं आदर्श प्रक्रियाएं हैं जिन्हें व्यावहारिक रूप से कभी हासिल नहीं किया जा सकता है। लेकिन कुछ वास्तविक प्रक्रियाएं हैं जिन्हें अच्छा सन्निकटन माना जा सकता है।
उदाहरण: कार्नोट चक्र (1824 में निकोलस लियोनार्ड साडी कार्नोट द्वारा प्रस्तावित एक सैद्धांतिक अवधारणा।
धारणाएं:
- सिलेंडर में घूमने वाला पिस्टन गति के दौरान कोई घर्षण पैदा नहीं करता है।
- पिस्टन और सिलेंडर की दीवारें सही हीट इंसुलेटर हैं।
- ऊष्मा के स्थानांतरण से स्रोत या सिंक के तापमान पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।
- कार्यशील द्रव एक आदर्श गैस है।
- संपीड़न और विस्तार प्रतिवर्ती हैं।
गुण:
चक्रीय प्रक्रिया: गैस पर किया गया कार्य गैस द्वारा किए गए कार्य के बराबर होता है। इसके अलावा, आंतरिक ऊर्जा और प्रणाली में एन्थैल्पी परिवर्तन चक्रीय प्रक्रिया में शून्य के बराबर है।
प्रतिवर्ती प्रक्रिया: एक प्रतिवर्ती प्रक्रिया के दौरान, सिस्टम एक दूसरे के साथ थर्मोडायनामिक संतुलन में होता है। उसके लिए, प्रक्रिया असीम रूप से कम समय में होनी चाहिए, और प्रक्रिया के दौरान सिस्टम की गर्मी सामग्री स्थिर रहती है। इसलिए, सिस्टम की एन्ट्रॉपी स्थिर रहती है।
