Vad är en icke-reversibel process inom termodynamik?

Inom termodynamik kallas en process icke-reversibel om den inte kan vändas för att återgå till det ursprungliga tillståndet. Det är med andra ord en process som går i en riktning och som inte kan ångras. Tänk till exempel på en behållare med gas som värms upp och får expandera. Gasen kommer att spridas ut och uppta en större volym, och dess temperatur kommer att öka. Denna process är irreversibel eftersom den inte kan vändas för att återställa gasen till sitt ursprungliga tillstånd. När gasen väl har expanderat och dess temperatur har ökat kan den inte komprimeras tillbaka i sin ursprungliga behållare eller kylas ner till sin ursprungliga temperatur.

Et annat exempel på en icke-reversibel process är blandningen av två ämnen. När två ämnen blandas ihop kan de inte separeras igen, så processen är icke-reversibel.

I motsats är en reversibel process en process som kan ångras och återföra systemet till dess ursprungliga tillstånd. Om en gas till exempel komprimeras och värms kommer den att expandera och svalna när trycket släpps. Denna process är reversibel eftersom gasen kan återföras till sitt ursprungliga tillstånd.

Icke-reversibla processer är viktiga inom termodynamiken eftersom de spelar en nyckelroll i termodynamikens andra lag, som säger att den totala entropin i ett slutet system inte kan minska med tiden. Icke-reversibla processer ökar entropin i ett system, och de kan inte vändas för att återställa systemet till dess ursprungliga tillstånd.