Proces reversibil

Termodinamică
Schema unei mașini termice Carnot
Ramuri Clasică Statistică Chimică Cuantică de echilibru / de neechilibru
Principii Zero Primul Al doilea Al treilea
Sisteme Izolat Închis Deschis Adiabatic Stare Ecuație de stare Gaz ideal Gaz real Stare de agregare Fază Echilibru radiativ termic Volum de control Instrumente Procese Destindere liberă Izobar Izocor Izotermic Adiabatic exponent Izentropic Izentalpic Politropic Cvasistatic Reversibil Ireversibil disipare Cicluri Carnot Direct Inversat Randament și eficiență Diagrame termodinamice p-V T-s h-s p-h h-x
Propertăți ale sistemelor Notă: Parametri conjugați cu italice Proprietăți intensive și extensive Funcții de proces Lucru mecanic Căldură Funcții de stare Temperatură / Entropie Presiune (internă, parțială) / Volum Potențial chimic / Număr de particule Titlul vaporilor Proprietăți reduse
Proprietăți ale materialelor Capacitate termică masică  ${\displaystyle c=}$ ${\displaystyle T}$ ${\displaystyle \partial S}$ ${\displaystyle N}$ ${\displaystyle \partial T}$ Coeficient de compresibilitate  ${\displaystyle \beta =-}$ ${\displaystyle 1}$ ${\displaystyle \partial V}$ ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle \partial p}$ Coeficient de dilatare volumică  ${\displaystyle \alpha =}$ ${\displaystyle 1}$ ${\displaystyle \partial V}$ ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle \partial T}$
Ecuații Teorema lui Carnot Teorema lui Clausius Relația fundamentală Legile gazelor ideale Stări corespondente Relațiile Maxwell Relațiile Onsager Ecuațiile Bridgman Tabel cu ecuații termodinamice
Potențiale Energie internă: ${\displaystyle U(S,V)}$ Energie liberă: ${\displaystyle F(T,V)=U-TS}$ Entalpie: ${\displaystyle H(S,p)=U+pV}$ Entalpie liberă: ${\displaystyle G(T,p)=H-TS}$ Entropie liberă
Istorie Cultură Istorie Generală Istoria entropiei Istoria perpetuum mobilelor Filozofie Entropia ca disipare Entropie și timp Clichetul brownian Demonul lui Maxwell Paradoxul morții termice Paradoxul lui Loschmidt Teorii Teoria caloricului Forța vie Echivalentul mecanic al caloriei Putere motrice Lucrări fundamentale An Experimental Enquiry Concerning ... Heat On the Equilibrium of Heterogeneous Substances Réflexions sur la puissance motrice du feu Cronologii Termodinamică mașini termice
Personalități Bernoulli Boltzmann Bridgman Carathéodory Carnot Clapeyron Clausius de Donder Duhem Gibbs von Helmholtz Joule Kelvin Lewis Massieu Maxwell von Mayer Nernst Onsager Planck Rankine Smeaton Stahl Tait Thompson van der Waals Waterston
Altele Nucleație Autoasamblare Autoorganizare Ordine și dezordine
Categorie
v d m

În termodinamică un proces reversibil^[1][2] este un proces termodinamic, care implică un sistem termodinamic și împrejurimile sale, proces a cărui direcție poate fi inversată prin modificări infinitezimale ale unor proprietăți, cum ar fi presiunea sau temperatura, fără ca în mediul înconjurător să se producă vreo schimbare.^[1][3][4][5]

De-a lungul unui întreg proces reversibil sistemul este în echilibru termodinamic, atât fizic cât și chimic, și „aproape” în echilibru de presiune și temperatură cu mediul înconjurător. Acest lucru previne apariția forțelor dezechilibrate și accelerarea limitelor (suprafețelor de control) sistemului în mișcare, situație care, la rândul său, evită frecarea și alte disipări.

Pentru a menține echilibrul, procesele reversibile trebuie să fie extrem de lente (cvasistatice). Procesul trebuie să aibă loc suficient de lent încât, după o mică modificare a unui parametru termodinamic, procesele fizice din sistem să aibă suficient timp pentru ca ceilalți parametri să se autoajusteze pentru a se potrivi cu noul parametru modificat. De exemplu, dacă un recipient cu apă a stat într-o cameră suficient de mult pentru a ajunge la temperatura constantă a aerului din jur, pentru ca o mică schimbare a temperaturii aerului să fie reversibilă, întregul sistem de aer, apă și recipient trebuie să aștepte mult. suficient pentru ca recipientul și aerul să se stabilească la o temperatură nouă, potrivită, înainte de a avea loc următoarea mică schimbare.^[a] În timp ce procesele din sistemele izolate nu sunt niciodată reversibile,^[5] procesele ciclice pot fi reversibile sau ireversibile.^[6] Procesele reversibile sunt ipotetice sau idealizate, dar esențiale pentru principiul al doilea al termodinamicii.^[5] Topirea sau înghețarea gheții în apă este un exemplu de proces realist care este aproape reversibil.

În plus, pentru ca un proces să fie considerat reversibil, sistemul trebuie să fie în echilibru (cvasistatic) cu mediul înconjurător în orice moment și nu trebuie să existe efecte disipative, cum ar fi frecarea.^[7]

Procesele reversibile sunt utile în termodinamică deoarece sunt atât de idealizate încât ecuațiile pentru căldură și lucru mecanic în tipul proceselor de destindere sau comprimare sunt simple.^[8] Aceasta permite analiza unor procese model, cum ar fi ciclul Carnot, care definesc de obicei randamentul/eficiența maximă atinsă în procesele reale corespunzătoare. Alte aplicații care exploatează acea entropie și energie internă sunt funcțiile de stare, a căror variație depinde doar de stările inițiale și finale ale sistemului, nu și de calea pe care a avut loc procesul.^[8] Prin urmare, modificarea entropiei și a energiei interne într-un proces real pot fi calculate destul de ușor prin analizarea unui proces reversibil care conectează stările reale inițiale și finale ale sistemului. În plus, reversibilitatea definește condiția termodinamică pentru echilibrul chimic.

Eroare la citare: Există etichete <ref> pentru un grup numit „lower-alpha”, dar nu și o etichetă <references group="lower-alpha"/>