Mikä on palautumaton prosessi termodynamiikassa?

Termodynamiikassa prosessia kutsutaan ei-reversiibeliksi, jos sitä ei voida kääntää takaisin alkuperäiseen tilaan. Toisin sanoen se on prosessi, joka etenee yhteen suuntaan ja jota ei voida peruuttaa.

Otetaan esimerkiksi kaasusäiliö, joka lämmitetään ja jonka annetaan laajeta. Kaasu leviää ja vie suuremman tilavuuden, ja sen lämpötila nousee. Tämä prosessi on peruuttamaton, koska sitä ei voida kääntää palauttamaan kaasu alkuperäiseen tilaan. Kun kaasu on laajentunut ja sen lämpötila noussut, sitä ei voi puristaa takaisin alkuperäiseen säiliöön tai jäähdyttää takaisin alkuperäiseen lämpötilaansa.

Toinen esimerkki palautumattomasta prosessista on kahden aineen sekoittuminen. Kun kaksi ainetta sekoitetaan keskenään, niitä ei voida erottaa uudelleen, joten prosessi ei ole palautuva.

Sitä vastoin palautuva prosessi on sellainen, joka voidaan kumota ja palauttaa järjestelmän alkutilaan. Jos esimerkiksi kaasua puristetaan ja kuumennetaan, se laajenee ja jäähtyy, kun paine vapautetaan. Tämä prosessi on palautuva, koska kaasu voidaan palauttaa alkuperäiseen tilaansa.

Reversiibelit prosessit ovat tärkeitä termodynamiikassa, koska niillä on keskeinen rooli termodynamiikan toisessa pääsäännössä, jonka mukaan suljetun järjestelmän kokonaisentropia ei voi pienentyä ajan myötä. Peruuttamattomat prosessit lisäävät järjestelmän entropiaa, eikä niitä voida kääntää järjestelmän palauttamiseksi alkuperäiseen tilaan.