Processi reversibili e irreversibili

Considera una tazza di caffè caldo che perde il suo calore nell'ambiente circostante o la miscelazione di due gas diversi all'interno di un contenitore quando la partizione viene rimossa. Non c'è modo di invertire questi processi in modo naturale.

Questi processi termodinamici, in cui il sistema e l'ambiente circostante non possono essere riportati al loro stato originale, sono chiamati processi irreversibili.

L'irreversibilità di qualsiasi processo naturale deriva dalla seconda legge della termodinamica. Secondo l'affermazione di Clausius, "il calore non fluisce mai spontaneamente da un corpo più freddo a un corpo più caldo".

Tuttavia, possiamo pensare ad alcuni processi ideali che sono reversibili, ma non possono mai avvenire naturalmente.

Ad esempio, si consideri una compressione graduale del gas o un'espansione del gas modificando il peso sul pistone di una piccola quantità.

In questo esempio, viene tracciato il percorso del processo per ripristinare il sistema e l'ambiente circostante allo stato iniziale.

Poiché il processo avviene in passi infinitesimamente piccoli, il sistema è in equilibrio con l'ambiente circostante e il processo può essere approssimato come un processo reversibile