este problema se puede resolver de variadas maneras, sin embargo te compartimos la resolución más completa en nuestra opinión.
Solución:
Casi true. Por supuesto, Jamie discreparía.
Sin embargo, la lógica general es simple. Si tienes algo que es irreversible, se pierde energía. Esa energía era trabajo que podría haberse utilizado para producir un trabajo valioso.
Si considera esta expansión de gas como parte de un ciclo, entonces es más claro que esa irreversibilidad requiere más trabajo para restablecer el sistema, y de ahí viene el dicho.
Lo que lo hace difícil de entender es que muchos de los más expresivo Los usos del gas en expansión, como el ejemplo anterior de Jamie, son one-shots que desperdician una parte considerable de su energía. A cambio de desperdiciar esa energía, se pueden construir para retener una energía total mucho mayor y emitir esa energía rápidamente.
Por lo tanto, “no intentes esto en casa”.
La razón por la que se realiza más trabajo en un proceso reversible que en un proceso irreversible es que en un proceso irreversible se genera entropía dentro del gas, mientras que en un proceso reversible no se genera entropía. Esa entropía adicional debe transferirse al entorno en forma de calor, dejando menos calor disponible para convertir en trabajo.
Para elaborar, dado que la entropía es una propiedad del sistema, la diferencia de entropía entre dos estados de equilibrio es la misma, independientemente del proceso (reversible o irreversible) que conecta los dos estados. En consecuencia, en un proceso irreversible la entropía adicional generada en el sistema debe transferirse al entorno para que el cambio de entropía del sistema sea el mismo. La única forma de transferir entropía al entorno es transferir calor al entorno. Esto significa que se debe transferir más calor al entorno en un proceso irreversible que en un proceso reversible. Eso deja menos calor para convertir en trabajo para el proceso irreversible que para el proceso reversible.
Espero que esto ayude
Termodinámicamente, el calor reversible se define como TdS y dS>Q/dT según la segunda ley de la termodinámica. Según el fenómeno de Transporte el calor de compresión/expansión viene dado por
$$ rho c_p fracT parcialt parcial = – (nabla cdot q) -(fracln parcial( rho)T parcial)_p fracDP Dt- tau:nabla v $$
por lo tanto, la energía se pierde en forma de calor en función de DP/Dt, qué tan rápido comprimimos el gas o un proceso no reversible. también el último término es la disipación viscosa
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