In seinem , Fermi beweist wunderbar das Folgende (umformuliert):
Für ein System, das einen zyklischen Prozess durchläuft,
und für einen reversiblen Kreisprozess ist es eine Gleichheit.
Dann sagt er ohne Beweis:
"... Und 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 seiner Klasse .
Wenn man dann einen reversiblen Prozess umkehrt
hält aber noch
wird
und die Clausius-Ungleichung muss für diese Wärmeaustausche gelten:
.
Vergleichen Sie dies mit der ursprünglichen Ungleichung und die beiden können gleichzeitig gelten, wenn und nur wenn
für alle reversiblen Zyklen.
Zu deiner Frage im Kommentar:
ist eine vom Clausius-Ungleichungspostulat getrennte Annahme von dem man das bekommt 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 denn innerhalb dieser endlich breiten "Röhre" um die Kontur hätten Sie Gleichheit und damit ein integrierender Faktor sein und eine Entropie haben, die aus dem Verhältnis der ausgetauschten Wärme gut definiert ist Und ; 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 ... )
Bob D
Atom
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Chet Miller
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