Reversibel proces

hovsa, jeg kom til at trykke på enter.

her er resten:

I kemibogen omtaler de en reversibel proces med et vandbad ved konstant T, hvor der står en cylinder i. I cylinderen er der en ideal gas. I toppen af cylinderen er der et letbevægeligt stempel med en stål med sandkorn i. Hvis man fjerner et af sandkornene bevæger stemplet sig en smule ud, hvorved der udføres arbejde på omgivelserne. Da deltaE = 0, så er A =-Q (E er gassens indre energi, A er arbejde, Q er varme).
Hvis man så lægger sandkornet tilbage (det skal nok forestille en infinitesimal ændring pædagogisk fortalt :p) så bevæger stemplet sig indad, så trykket i cylinderen stiger. Hvis processen er reversibel, så skal ikke være sket nogen som helst ændringer i "universet", dvs. omgivelserne, eftersom, systemet (cylinder med gas) er tilbage til starttilstanden.

Vandbadet får sin varme et sted fra, det kan fx være et stearinlys eller en bunsenbrænder. for at komme tilbage til starttilstanden, så skal varme tilført systemet omdannes til stearin/petrolium eller hvad der nu bruges som brændsel. Dette kan vel ikke lade sig gøre iflg. 2 H.S.??

så hvad har jeg misforstået? :)

i dette tilfælde vil DS vel være lig 0

Men jeg forstår ikke helt dit spørgsmål. varme omdannet til stearin??

ok, jeg lagde lidt for stor vægt på de tekniske detaljer, så meningen forsvandt :)

først og frememst: betingelserne for en reversibel proces er, at man kan komme tilbage til starttilstanden UDEN nogen ændringer i universet (=omg+sys).

Først tager man et sandkorn af, så stemplet bevæger sig udad - systemet laver arbejde på omgivelserne, og da deltaE = 0, så må W = -Q, dvs. systemet får varme fra vandbadet/omgivelserne. Da temp er konstant, så får vandbadet sin varme fra en varmekilde, det kan fx være et stearinlys :p

Så putter man et sandkorn på igen. Derved udfører omgivelserne et arbejde på systemet, eftersom stemplet bevæger sig indad. I dette tilfælde er Q = -W, dvs. omgivelserne udfører et arbejde på systemet og temperaturen er konstant. Det må betyde at cylinderen/gassen stiger i temperatur, og for at udjævne temperaturforskellen mellem cylinderen og vandbadet, så afgiver cylinderen varme til vandbadet.
Da temp er konstant må vandbadet afgive varme.
men det er nu sådan, at forbrændingsprocesserne i stearinlyset er irreversible, så man kan ikke genskabe stearinlyset (man kan ikke lave varme om til stearin :p)...
så det tænkte proces vil egentlig slet ikke være reversibel, fordi varmekilden ikke kan komme tilbage til sin oprindelige tilstand -> der er sket en irreversibel ændring i omgivelserne.

er det bedre forklaret, eller tåger jeg stadigvæk? :)

2. H.S, siger i bund og grund, at energien ikke forsvinder, men blever mindre tilgængelig.

En reversibel proces, siges kun at være reversibel, hvis systemet kan bringes til begyndelses tilstanden, uden varige ændringer i omgivelserne.

Min tolkning af det du skriver må derfor blive følgende: Lyset, eller bunsenbrænderen, er der kun for at holde temperaturen i cylindren. Et bedre eksempel ville være, hvis man sagde cylindren stod i et luft tomt rum, når kornet bliver løftet, udvider gassen sig, og temperaturen i cylindren vil falde (MEGET lidt), når så kornet lægges tilbage igen, vil gassen blive komprimeret, og temperaturen vil stige igen (MEGET lidt), meningen er så, at de to temperaturer, fra før kornet løftes, og efter det er lagt tilbage, er ens. Det er en tænkt proces, der aldrig forekommer i praksis, jvf. 2. H.S.

ok, den prøver jeg lige at tæknte over. jeg kan ikke se, hvorfor det skal foregå i et vandbad iflg. kemibog... dit eksempel giver mere mening, men jeg skal lige have færdiggjort en dansk stil :)

ok.

hvis der er vakuum udenom cylinderen betyder det jo, at Q = 0.
Ved udvidelse af en ideal gas i vakuum er deltaU = 0, blivet betyder at A = 0. Det kan selvfølgelig ikke passe, når man lige tænker over det. problemet er bare, at gassen laver arbejde på et vakuum, hvilket svarer til at der slet ikke bliver udført noget arbejde...

så: godt eksempel, men det holder ikke helt.
tilbage til #0 :)

Okay, du har ret, jeg har siddet og grublte lidt over den, og er kommet frem til følgende:

Vandbadet holder temperaturen konstant, i cylinderen. Når der er ligevægt i stystemet, bevæger stemplet sig ikke, Den tilførte varmestrøm (fra vandbad), er lig, den bortførte varmestrøm (til omgivelser). Når et korn fjernes, forstyrre du ligevægten og en ny skal indstille sig, da trykket fra skålen er blevet "et korn lettere", skal trykket på undersiden ikke længere være lige så stort. Dette giver en volumen udvidelse, og stemplet bevæger sig op, arbejdet der bruges, er arbejdet positivt eller negativt? Temperaturen er præcis den samme som før (stadigt konstant), og den nye ligevægt har indstillet sig. Nu lægges kornet tilbage, trykket under stemplet, er ikke længere tilstrækkeligt og volumniet komprimeres for at nå et højere tryk, temperaturen er stadigt konstant. Jeg tror ikke du skal tænke så meget på varmestrømme og arbejde.

Hvis nu vi antog vandbadet blev fjernet og cylindren blev hængt midt i rummet, hvad ville der så ske...?

ok, men så er du jo enig med kemibogen :)

jeg synes nu stadigvæk at der er mærkeligt. man bruger arbejde til at opvarme vandbadet, og det arbejde kan ikke genskabes ifølge 2. HS.

Det bliver heller ikke genskabt, det går til tab. Rummet, hvori cylindren står, bliver jo gradvist varmere... ;) Simpelt, denne energi, er ikke længere "bare lige til at tage", og derfor stiger entropien.

Jeg tror bogen mener, at processen inde i cylindren, er reversibel, da du får den samme temperatur i cylindren under hele forløbet. Men nu skal det lige gøres klart, at der ikke findes nogle reversible processer.