Wat is een niet-omkeerbaar proces in de thermodynamica?

In de thermodynamica wordt een proces niet-omkeerbaar genoemd als het niet kan worden teruggedraaid om terug te keren naar de begintoestand. Met andere woorden, het is een proces dat in één richting verloopt en niet ongedaan kan worden gemaakt. Neem bijvoorbeeld een container met gas die wordt verwarmd en mag uitzetten. Het gas zal zich verspreiden en een groter volume innemen, en de temperatuur zal stijgen. Dit proces is onomkeerbaar omdat het niet kan worden teruggedraaid om het gas in zijn oorspronkelijke staat terug te brengen. Als het gas eenmaal is uitgezet en de temperatuur is gestegen, kan het niet meer in de oorspronkelijke verpakking worden samengeperst of weer worden afgekoeld tot de oorspronkelijke temperatuur. Een ander voorbeeld van een niet-omkeerbaar proces is het mengen van twee stoffen. Wanneer twee stoffen met elkaar worden gemengd, kunnen ze niet meer worden gescheiden, dus het proces is niet omkeerbaar. Een omkeerbaar proces is daarentegen een proces dat ongedaan kan worden gemaakt, waardoor het systeem terugkeert naar de oorspronkelijke staat. Als een gas bijvoorbeeld wordt gecomprimeerd en verwarmd, zal het uitzetten en afkoelen wanneer de druk wordt opgeheven. Dit proces is omkeerbaar omdat het gas naar zijn oorspronkelijke staat kan worden teruggebracht. Niet-omkeerbare processen zijn belangrijk in de thermodynamica omdat ze een sleutelrol spelen in de tweede wet van de thermodynamica, die stelt dat de totale entropie van een gesloten systeem in de loop van de tijd niet kan afnemen. Niet-omkeerbare processen verhogen de entropie van een systeem, en kunnen niet worden teruggedraaid om het systeem terug te brengen naar zijn oorspronkelijke staat.