Τι είναι μια μη αναστρέψιμη διαδικασία στη θερμοδυναμική;

Στη θερμοδυναμική, μια διαδικασία ονομάζεται μη αναστρέψιμη εάν δεν μπορεί να αντιστραφεί για να επιστρέψει στην αρχική κατάσταση. Με άλλα λόγια, είναι μια διαδικασία που προχωρά προς μία κατεύθυνση και δεν μπορεί να αναιρεθεί.

Για παράδειγμα, θεωρήστε ένα δοχείο αερίου που θερμαίνεται και αφήνεται να διασταλεί. Το αέριο θα απλωθεί και θα καταλάβει μεγαλύτερο όγκο και η θερμοκρασία του θα αυξηθεί. Αυτή η διαδικασία είναι μη αναστρέψιμη γιατί δεν μπορεί να αντιστραφεί για να επιστρέψει το αέριο στην αρχική του κατάσταση. Μόλις το αέριο διασταλεί και η θερμοκρασία του αυξηθεί, δεν μπορεί να συμπιεστεί ξανά στο αρχικό του δοχείο ή να ψυχθεί ξανά στην αρχική του θερμοκρασία.

Ένα άλλο παράδειγμα μιας μη αναστρέψιμης διαδικασίας είναι η ανάμειξη δύο ουσιών. Όταν δύο ουσίες αναμειγνύονται μεταξύ τους, δεν μπορούν να διαχωριστούν ξανά, επομένως η διαδικασία είναι μη αναστρέψιμη.

Αντίθετα, μια αναστρέψιμη διαδικασία είναι αυτή που μπορεί να αναιρεθεί, επιστρέφοντας το σύστημα στην αρχική του κατάσταση. Για παράδειγμα, εάν ένα αέριο συμπιέζεται και θερμαίνεται, θα διαστέλλεται και θα κρυώσει όταν απελευθερωθεί η πίεση. Αυτή η διαδικασία είναι αναστρέψιμη επειδή το αέριο μπορεί να επιστρέψει στην αρχική του κατάσταση.

Οι μη αναστρέψιμες διεργασίες είναι σημαντικές στη θερμοδυναμική επειδή παίζουν βασικό ρόλο στον δεύτερο θερμοδυναμικό νόμο, ο οποίος δηλώνει ότι η συνολική εντροπία ενός κλειστού συστήματος δεν μπορεί να μειωθεί με την πάροδο του χρόνου. Οι μη αναστρέψιμες διεργασίες αυξάνουν την εντροπία ενός συστήματος και δεν μπορούν να αντιστραφούν για να επιστρέψουν το σύστημα στην αρχική του κατάσταση.