¿La histéresis siempre provoca un aumento de la entropía?

Question

Pregunta

En la termodinámica no histéresis siempre causa un incremento en la entropía?

Información adicional

Esta pregunta fue sobre la hora de pensar en dos definiciones diferentes de un proceso reversible:

1. Un proceso reversible es aquel que es casiestática y no tiene histéresis.
2. Un proceso reversible es aquel que no tiene cambio en el entorno cuando lo haces seguido por su reverso.

Estoy tratando de ver cómo estas dos definiciones son equivalentes.

Answer 1

Como hyportnex señala que la disputa es sobre el significado de las palabras. Definir casiestática como una condición necesaria para la reversibilidad, es decir, todos los procesos reversibles son necesariamente casiestática, entonces la tarea se reduce a la lógica de la brecha entre el conversar y el contrapositivo de la reclamación. En otras palabras, uno debe entender casiestática procesos que son irreversibles.

Es más fácil pensar en un proceso cíclico. En un proceso cíclico reversible puede ser un tramo del ciclo donde la entropía es decreciente. Uno puede ir más allá. Si cualquier tramo de un cíclico reversible proceso de entropía positiva, entonces debe haber algún tramo del proceso de entropía negativa, y, por supuesto, la suma neta es cero. En un irreversible casiestática proceso, no es un disipador pieza del proceso, que obliga a la neto en la entropía a aumentar. La disipación necesariamente tiene un efecto en su entorno por lo tanto la redacción en (2).

Entrar en la definición de histéresis. Supongo que a medida que el tiempo estrictamente monótona aumenta, el estado final de un sistema es diferente para las diferentes condiciones de partida, y, en particular, los diferentes tiempos de inicio. Supongamos histéresis significa que la entropía disminuye. Este es el segundo punto de la discordia, porque se podría definir de histéresis como un proceso dependiente de la historia, y no especificar si la entropía necesariamente disminuye o aumenta (a nivel local). Con histéresis de la disminución de la entropía, y un disipador casiestática proceso (no cíclico) el cambio de entropía puede ser cero (en el casiestática límite; de lo contrario, esto viola la termodinámica). Pero el proceso no es reversible, ya que la historia determina el estado final, y cualquiera de los dos desigual de los tiempos de inicio de resultado en los diferentes estados. Esto implica histéresis es incompatible con el equilibrio. Pero el equilibrio es necesario para la reversibilidad. En consecuencia, dado que todos los reversibles de los procesos que tienen lugar en equilibrio no puede ser de histéresis, ergo la necesidad de la condición añadida a casiestática en (1).

De hecho, muchos físicos, incluido yo mismo, caracterizar histéresis como la posesión de los fenómenos críticos. En términos de tiempo, esto implica la existencia de un momento crítico de la escala. Lo que en este sentido, la histéresis en sí misma es incompatible con casiestática. Así que la respuesta a la pregunta original,

"En la termodinámica no histéresis siempre causa un incremento en la entropía?"

La respuesta, en términos de las definiciones que se dan aquí, es que histéresis siempre disminuye la entropía local, es decir, que se hace espontánea pedido, pero la imagen completa con el medio ambiente significa que debe haber ningún cambio global de la entropía, o un aumento. Sin embargo, tal proceso no puede ser hecho mientras que los restantes están en equilibrio, y de modo que la entropía debe aumentar (a nivel mundial).