Reverzibilis folyamat (termodinamika)

a termodinamikai folyamatok kétféle módon hajthatók végre: reverzibilisen vagy visszafordíthatatlanul. A reverzibilitás azt jelenti, hogy a reakció folyamatosan működik kváziegyensúly. Ideális termodinamikailag reverzibilis folyamat esetén a rendszer által vagy rajta végzett munkából származó energia maximalizálódna, a hő pedig nulla lenne. A hőt azonban nem lehet teljes mértékben munkává alakítani, és bizonyos fokig mindig elveszik (a környezet számára). (Ez csak egy ciklus esetén igaz. Ideális folyamat esetén a hő teljesen átalakítható munkává, például egy ideális gáz izotermikus tágulása dugattyú-henger elrendezésben.) A maximalizált munka és a minimalizált hő jelensége egy nyomás–térfogat grafikonon megjeleníthető, mint az egyensúlyi görbe alatti terület, amely az elvégzett munkát képviseli. A munka maximalizálása érdekében pontosan követni kell az egyensúlyi görbét.

az irreverzibilis folyamatok viszont a görbétől való eltévedés következményei, ezáltal csökkentve az elvégzett teljes munka mennyiségét; az irreverzibilis folyamat olyan termodinamikai folyamatként írható le, amely eltér az egyensúlytól. A visszafordíthatatlanság A visszafordítható munka és a folyamat tényleges munkája közötti különbség. A nyomás és a térfogat szempontjából akkor fordul elő, amikor a rendszer nyomása (vagy térfogata) olyan drámai módon és azonnal megváltozik, hogy a térfogatnak (vagy a nyomásnak) nincs ideje elérni az egyensúlyt. A visszafordíthatatlanság klasszikus példája egy bizonyos mennyiségű gáz vákuumba engedése. Azáltal, hogy nyomást enged a mintára, és így lehetővé teszi, hogy nagy helyet foglaljon el, a rendszer és a környezet nem egyensúlyban van a tágulási folyamat során, és kevés munka történik. A folyamat visszafordítása érdekében azonban jelentős munkára lesz szükség, amelynek során a környezetbe áramló hőmennyiségnek megfelelő mennyiségű energiát kell elvezetni (a gáz eredeti térfogatára és hőmérsékletére történő összenyomása).

a reverzibilis folyamat alternatív definíciója egy olyan folyamat, amely a végbemenetele után visszafordítható, és megfordítva visszaállítja a rendszert és környezetét eredeti állapotukba. Termodinamikai szempontból a “zajló” folyamat az egyik állapotból a másikba való átmenetére utal.