Reversibilität eines physikalische Prozesses

[PiZzA]

Hallo,
ich hatte heute eine Klausur (letztes sem) mit Multiple Choice. Es hat sich herausgestellt, dass eine meiner Antworten falsch war, die Frage war, ob der piezoresistive Effekt reversibel ist. Ich hab unter "reversibel" Verstanden dass der Ausgangszustand der Membran wieder erreicht werden kann, laut Wikipedia auch zumindestnes nicht falsch, Prof wollte aber hören dass man die Membran auf diese Weise nicht auslenken kann (nicht als Aktor nutzen kann)...
Wie würdet ihr diesen Fall bewerten? Würde gerne, bevor ich zum Prof gehe, noch 1-2 Meinungen hören

 

[Muthombo]

imho ist die frage schlecht gestellt. es ging dem prof wahrscheinlich um den unterschied zum piezoelektrischen effekt, wo man sowohl durch anlegen einer spannung eine verformung erzeugen kann, als auch durch verformung eine spannung erzeugen kann. das ist beim piezoresistiven effekt natürlich nicht der fall, weil man ja keinen "widerstand anlegen" kann.

die frage, ob der prozess reversibel ist, würde ich aber subjektiv auch so verstehen, ob der widerstand nach abklingen des druckes auch wieder auf den ausgangswert zurückkehrt. das kann man jedoch nicht allgemein beantworten, da es in diesem sinne sowohl einen reversiblen als auch einen irreversiblen effekt gibt, abhängig von material und ausmaß der verformung, siehe z.b.:

Abstract. Epoxy containing 5.5 vol.% short carbon fibers was found to be piezoresistive strain sensor, such that the magnitude of the reversible fractional increase in electrical resistance per unit strain was 6-23 under tension and 29-31 under compression. These values are much higher than those of previously reported composite piezoresistive materials. The reversible fractional increase in resistance was positive under tension and negative under compression, but the irreversible fractional increase in resistance was positive under both tension and compression. Both reversible and irreversible fractional increases in resistance increased in magnitude with increasing stress/strain amplitude. The reversible portion was due to piezoresistivity, while the irreversible portion was due to damage.

http://www.iop.org/EJ/abstract/0964-1726/4/4/017

 

[PiZzA]

naja, da es hier um den bereich sensoren und aktoren ging, war aus dem kontext heraus klar, dass es heirbei nicht um eine irreversible (plastische) auslenkung ging... denke auch dass die Frage einfach falsch gestellt ist...

die frage die ich mir stelle ist, ob man den zusammenhang zwischem inversen und direktem piezoelektrischen effekt als "reversibel" bezeichnen kann, weil meiner meinung nach ist des wort in dem zusammenhang nicht korrekt...

 

[Myta]

reversibel heißt nicht dass der zustand der membran wieder hergestellt werden kann, sondern dass der prozeß auch umgekehrt ablaufen kann.
Da ich die details des piezoresetiven effekt nicht kenne kann ich das zwar nicht beantworten, aber nach dem was du schreibst ist irreversibel die korrekte antwort.

 

[VoodooDog]

ich hab mal gelesen das jeder physikalische effekt (theoreitsch) reversibel ist.
denn um diese prozesse zu beschreiben werden formen hergezogen die die zeit außen vor lassen. also spielt es keine rolle ob die zeit vorwärts oder rückwärts läuft

 

[mfb]

Dass jeder Vorgang reversibel ist, gilt allerdings nur auf mikroskopischer Ebene so einfach. In der statistischen Physik ist das nicht mehr so: Zwar ist eine Umkehr prinzipiell möglich, aber so extrem unwahrscheinlich, dass diese Möglichkeit dort dann vernachlässigt wird. Aus gutem Grund - dieses "unwahrscheinlich" ist viel unwahrscheinlicher, als ein ganzes Leben lang im Lotto mit jeder Ziehung (ohne Manipulation ) den Jackpot zu knacken.