Wie springt Fermi zu dieser Schlussfolgerung in der Clausius-Ungleichung?

In seinem T H e R M Ö D j N A M ich C S , Fermi beweist wunderbar das Folgende (umformuliert):

Für ein System, das einen zyklischen Prozess durchläuft,

δ Q T 0 ,
und für einen reversiblen Kreisprozess ist es eine Gleichheit.

Dann sagt er ohne Beweis:

"... Und δ Q T = 0 was nur für umkehrbare Zyklen gilt.“

Frage: Wie schließt er die Umkehrung der oben angegebenen Implikation? Mit anderen Worten, wie kann man beweisen, dass das Clausius-Integral, das zu Null wird, impliziert, dass der Zyklus reversibel ist? (Ohne den Begriff der Entropie einzuführen.)

Bearbeiten: Nun, Sie können Entropie verwenden, wenn Sie ohne sie nicht beweisen können.


Es wird auf Seite erwähnt 48 seiner Klasse T H e R M Ö D j N A M ich C S .

Was ist mit der Klammeraussage gemeint?
@BobD erste Klammern bedeuten, dass ich den Wortlaut leicht geändert habe. Die zweite verlangt, zu beweisen, was gefragt wird, ohne Entropie zu verwenden.
Sie wollen es also beweisen, ohne sich auf die Entropie zu beziehen?
@BobD ja......
Sie sind wieder unklar, was Sie fragen, und ich habe nicht die Absicht, noch mehr Zeit zu verschwenden
@BobD Ich habe dich nicht darum gebeten! Trotzdem danke!
Fühlen Sie sich wohl mit der Vorstellung, dass das Integral für einen reversiblen Carnot-Zyklus null ist?
@ChetMiller Ja.
@ChetMiller Danke, dass du dir das angeschaut hast! Außerdem drücke ich meine Meinungsverschiedenheit hier ziemlich ausführlich aus: physical.stackexchange.com/q/518261/231957 . Bitte schauen Sie, wenn Sie Zeit haben.

Antworten (1)

Wenn man dann einen reversiblen Prozess umkehrt T > 0 hält aber noch δ Q wird δ Q und die Clausius-Ungleichung muss für diese Wärmeaustausche gelten: δ Q T 0 .
Vergleichen Sie dies mit der ursprünglichen Ungleichung und die beiden können gleichzeitig gelten, wenn und nur wenn R e v δ Q T = 0 für alle reversiblen Zyklen.


Zu deiner Frage im Kommentar:

ich R R e v δ Q T 0 ist eine vom Clausius-Ungleichungspostulat getrennte Annahme von dem man das bekommt ich R R e v δ Q T < 0 stets. Tatsächlich fehlt der Betrag aus = ist ein Maß für die Irreversibilität des Prozesses. Nun ist es mathematisch vorstellbar, dass es im Bereich von Zuständen so spezielle Konturen (also Kreisprozesse) gibt, dass überhaupt < aber für eine bestimmte seltsame Kontur bekommt man = solange der Prozess noch irreversibel ist.

Beachten Sie, dass selbst wenn eine solche Kontur existiert, sie nicht "seitwärts" auf eine endliche Breite erweitert werden kann und immer noch vorhanden ist = 0 denn innerhalb dieser endlich breiten "Röhre" um die Kontur hätten Sie Gleichheit und damit T ein integrierender Faktor sein und eine Entropie haben, die aus dem Verhältnis der ausgetauschten Wärme gut definiert ist δ Q Und T ; Daher muss es ein Nullmaß haben, und Nullmaßkonturen können aufgrund von Schwankungen, die es in den Bereich verschieben können, nicht physikalisch sein < Gebiet. (Ich vermute, dass so etwas an einigen Phasenübergangsgrenzen passieren könnte, z. B. ist die magnetische Hysterese immer irreversibel, aber der Phasenübergang selbst ist nicht unbedingt erforderlich, aber ich bin mir nicht sicher ... )

Die Frage ist, ob es einen irreversiblen Zyklus gibt, für den das Integral Null ergibt.
Oder mit anderen Worten, ist es nur für reversible Zyklen, wenn das Integral Null ist?
Ich verstehe, was du sagst, und ich liebe es. Aber ich verstehe nicht, warum "um diese Kontur ... gut definierte Entropie ..." die "Röhre" mit Maß Null macht. Bitte erkläre!
Wenn = in einem endlichen Bereich gilt (nicht etwas, das unendlich dünn ist, dh eine 1-D-Kurve in einem kD, k > 1, Bereich). T ist ein integrierender Faktor und alles, was Sie über Reversibilität, Entropie usw. gehört haben, wird auch gelten. (Denken Sie an Differenzierbarkeit in 2D: Es reicht nicht aus, dass die Funktion entlang einer Linie differenzierbar ist, sagen wir, Sie brauchen Differenzierbarkeit in alle Richtungen.)