Palautuva prosessi (termodynamiikka)
termodynaamiset prosessit voidaan toteuttaa kahdella tavalla: palautuvasti tai peruuttamattomasti. Palautuvuus tarkoittaa, että reaktio toimii jatkuvasti kvasiekilibriumissa. Ihanteellisessa termodynaamisesti palautuvassa prosessissa systeemin suorittaman tai sille tehdyn työn energia olisi maksimoitu, ja lämpöenergia olisi nolla. Lämpöä ei kuitenkaan voi täysin muuttaa työksi, vaan se häviää aina jossain määrin (ympäristöön). (Tämä pätee vain syklin tapauksessa. Ideaaliprosessissa lämpö voidaan muuttaa kokonaan työksi, esimerkiksi ideaalikaasun isoterminen laajeneminen mäntäsylinterisessä järjestelyssä.) Maksimoidun työn ja minimoidun lämmön ilmiö voidaan visualisoida paine-tilavuuskäyrällä tasapainokäyrän alla olevana alueena, joka edustaa tehtyä työtä. Työn maksimoimiseksi tasapainokäyrää on seurattava tarkasti.
irreversiibelit prosessit taas johtuvat käyrästä poikkeamisesta, mikä vähentää kokonaistyön määrää; irreversiibeliä prosessia voidaan kuvata termodynaamisena prosessina, joka poikkeaa tasapainosta. Peruuttamattomuudella tarkoitetaan käännettävän työn ja prosessin varsinaisen työn välistä eroa. Kun kuvataan paineen ja tilavuuden, se tapahtuu, kun paine (tai tilavuus) järjestelmän muuttuu niin dramaattisesti ja välittömästi, että tilavuus (tai paine) ei ole aikaa saavuttaa tasapainoa. Klassinen esimerkki peruuttamattomuudesta on tietyn kaasumäärän päästäminen tyhjiöön. Vapauttamalla näytteen painetta ja siten antamalla sen vallata suuren tilan järjestelmä ja ympäristö eivät ole tasapainossa laajentumisprosessin aikana, eikä työtä ole juurikaan tehty. Kuitenkin tarvitaan merkittävää työtä, jossa vastaava määrä energiaa haihtuu kuin lämmön virtaus ympäristöön, jotta prosessi voidaan kääntää (puristamalla kaasu takaisin alkuperäiseen tilavuuteen ja lämpötilaan).
vaihtoehtoinen määritelmä palautuvalle prosessille on prosessi, joka tapahtuneen jälkeen voidaan kääntää ja käännettynä palauttaa systeemi ympäristöineen alkutiloihinsa. Termodynaamisessa mielessä ”käynnissä oleva” prosessi viittaisi sen siirtymiseen tilasta toiseen.