가역 공정(열역학)

열역학적 공정은 가역적 또는 비가 역적 두 가지 방법 중 하나로 수행 될 수 있습니다. 가역성은 반응이 준 퀼리브리움에서 지속적으로 작동한다는 것을 의미합니다. 이상적인 열역학적으로 가역적 인 공정에서,시스템에 의해 또는 시스템에서 수행되는 작업으로부터의 에너지는 최대화 될 것이고,열로부터의 에너지는 0 이 될 것이다. 그러나 열은 완전히 작동으로 변환 될 수 없으며 항상 어느 정도(주변 환경으로)손실됩니다. (이것은 단지 사이클의 경우에 사실이다. 이상적인 공정의 경우,열은 피스톤–실린더 배열에서 이상적인 가스의 등온 팽창과 같은 작업으로 완전히 변환 될 수 있습니다.)최대화 된 작업과 최소화 된 열의 현상은 압력-볼륨 그래프에서 수행 된 작업을 나타내는 평형 곡선 아래의 영역으로 시각화 할 수 있습니다. 작업을 극대화하기 위해,하나는 정확하게 평형 곡선을 따라야합니다.

반면에 돌이킬 수 없는 과정은 곡선에서 멀어져 전체 작업량이 감소한 결과입니다; 돌이킬 수없는 과정은 평형에서 출발하는 열역학적 과정으로 설명 될 수 있습니다. 비가역성은 가역 작업과 프로세스의 실제 작업 간의 차이로 정의됩니다. 압력 및 부피의 관점에서 설명 될 때,시스템의 압력(또는 부피)이 너무 극적으로 그리고 순간적으로 변화하여 부피(또는 압력)가 평형에 도달 할 시간이 없을 때 발생합니다. 비가역성의 전형적인 예는 특정 양의 가스를 진공 상태로 방출하는 것입니다. 샘플에 압력을 방출하여 넓은 공간을 차지할 수있게함으로써 시스템과 주변 환경은 팽창 과정에서 평형 상태에 있지 않으며 작업이 거의 없습니다. 그러나,상당한 작업이 필요합니다,환경에 열 흐름으로 소산 에너지의 해당 금액,프로세스를 반전하기 위해(다시 원래의 부피와 온도로 가스를 압축).

가역적 공정의 대안적 정의는 그것이 일어난 후에 되돌릴 수 있고,되돌릴 때 시스템과 그 주변을 초기 상태로 되돌려 놓는 과정이다. 열역학적 용어로”일어나는”과정은 한 상태에서 다른 상태로의 전환을 나타냅니다.