Mit jelent a nem visszafordítható folyamat a termodinamikában?

A termodinamikában egy folyamatot nem reverzibilisnek nevezünk, ha nem fordítható vissza a kezdeti állapotba. Más szóval, ez egy olyan folyamat, amely egy irányba halad, és nem vonható vissza.

Vegyünk például egy gáztartályt, amelyet felmelegítenek és hagynak kitágulni. A gáz szétterül és nagyobb térfogatot foglal el, hőmérséklete pedig megnő. Ez a folyamat visszafordíthatatlan, mert nem fordítható vissza a gáz eredeti állapotába való visszaállításához. Ha a gáz kitágul, és a hőmérséklete megemelkedett, nem lehet visszanyomni az eredeti tartályába, és nem lehet visszahűteni eredeti hőmérsékletére. A vissza nem fordítható folyamat másik példája két anyag keveredése. Amikor két anyagot összekeverünk, nem választhatók el újra, így a folyamat nem reverzibilis. Ezzel szemben a reverzibilis folyamat az, amely visszavonható, visszaállítva a rendszert a kezdeti állapotába. Például, ha egy gázt összenyomnak és felmelegítenek, akkor kitágul és lehűl, amikor a nyomást kiengedik. Ez a folyamat reverzibilis, mert a gáz visszaállítható eredeti állapotába.

A nem reverzibilis folyamatok azért fontosak a termodinamikában, mert kulcsszerepet játszanak a termodinamika második főtételében, amely kimondja, hogy a zárt rendszer teljes entrópiája nem csökkenhet az idő múlásával. A nem visszafordítható folyamatok növelik a rendszer entrópiáját, és nem fordíthatók vissza a rendszer eredeti állapotába.