תהליכים הפיכים ובלתי הפיכים

חשבו על ספל קפה חם שמאבד את חומו לסביבה, או על ערבוב של שני גזים שונים בתוך מיכל כאשר המחיצה מוסרת. אין דרך להפוך את התהליכים האלה באופן טבעי.

תהליכים תרמודינמיים אלה, שבהם המערכת וסביבתה יחד אינן ניתנות לשחזור למצבן המקורי, נקראים תהליכים בלתי הפיכים.

אי-הפיכותו של כל תהליך טבעי נובעת מהחוק השני של התרמודינמיקה. על פי הצהרתו של קלאוזיוס, "חום לעולם אינו זורם באופן ספונטני מגוף קר יותר לגוף חם יותר".

עם זאת, אנו יכולים לחשוב על כמה תהליכים אידיאליים הפיכים, אבל הם לעולם לא יכולים להתרחש באופן טבעי.

לדוגמה, שקול דחיסה הדרגתית של הגז או התפשטות של הגז על ידי שינוי המשקל על הבוכנה בכמות זעירה.

בדוגמה זו, נתיב התהליך מתבצע לאחור כדי לשחזר את המערכת והסביבה למצבן ההתחלתי.

מכיוון שהתהליך מתרחש בצעדים קטנים עד אינסוף, המערכת נמצאת בשיווי משקל עם הסביבה, וניתן להעריך את התהליך כתהליך הפיך