Tehnička termodinamika - Kemijsko-tehnološki fakultet

_____________________________________________Prvi glavni zakon termodinamike
svi prirodni procesi su ireverzibilni – nepovrativi, ali se reverzibilnosti mogu
približiti.
Kod potenciometrijske metode mjerenja napona galvanskih članaka, naponu
ćelije narine se izvana napon, dok praktično struja ne teče. Ako je izvana
narinuti napon samo malo manji od napona ćelije, izbijat će se. Međutim, ako se
narinuti napon malo poveća iznad napona ćelije, ćelija će se nabijati. U ovom
primjeru, kada teče struja kroz krug, mora se vršiti rad protiv napona koji je
cijelo vrijeme samo malo manji od djelujućeg napona. Ovakav uređaj je najbliža
aproksimacija koja se može učiniti za stvarno reverzibilni proces.
Iako je pojam reverzibilnosti opisan samo na dva specifična slučaja, on se
može proširiti na sve procese neovisno o njihovoj prirodi. Bilo koji proces u
kojem je pokretačka sila samo infinitezimalno veća od suprotstavljajuće sile i
koji se može obrnuti povećanjem ove sile za infinitezimalni iznos – predstavlja
reverzibilni proces. Nasuprot tome, bilo koja promjena koja nema ovakvih zahtjeva
naziva se ireverzibilnom (nepovrativom). Na slici 13. prikazan je ireverzibilni
(a, b) i reverzibilni (c) proces.
Slika 13. Prikaz ireverzibilnog (a, b) i reverzibilnog (c) procesa
2.2.2. Reverzibilnost i maksimalan rad
Veličina rada što ga sustav obavlja kod određene promjene ovisi o suprotstavljanju
ovoj promjeni. Što je veći otpor, to veći rad mora biti izvršen od
sustava da ga svlada. Da ovo pojasnimo razmotrimo ekspanziju idealnog plina
protiv tlaka kroz infinitezimalnu promjenu volumena. Izvršeni rad je p dV. Kada
je p = 0, tj. kada sustav ekspandira u vakuum, stap ne nailazi ni na kakvu silu i
ukoliko zanemarimo težinu i trenje, ne vrši se nikakav rad.
71