Proces nieodwracalny

Proces nieodwracalny

Proces nieodwracalny to zjawisko termodynamiczne, które prowadzi do wzrostu sumy entropii zarówno układu, jak i jego otoczenia. Nazwa tego procesu sugeruje, że jego odwrócenie jest praktycznie niemożliwe. Chociaż teoretycznie istnieje możliwość odwrotności, jej prawdopodobieństwo jest znikome.

Entropia w procesach nieodwracalnych

W procesach nieodwracalnych przyrost entropii układu jest większy niż ten związany z dopływem ciepła z otoczenia. Można to zapisać jako:

$dS\; >\; \backslash frac\{\backslash delta\; Q\}\{T\},$

gdzie:

• $\backslash delta\; Q$ – elementarna ilość ciepła dodawanego do układu,
• $T$ – temperatura bezwzględna.

Różnica:

$d\_i\; S\; =\; dS\; –\; \backslash frac\{\backslash delta\; Q\}\{T\}\; >\; 0$

wynika z niedoskonałości procesu, co prowadzi do uwolnienia dodatkowego ciepła, a tym samym do wzrostu entropii. W literaturze zjawisko to często określane jest jako „produkcja entropii”.

Interakcja z otoczeniem

Zmiana entropii układu na skutek dopływu ciepła jest równa co do wielkości, lecz przeciwna co do znaku zmianie entropii otoczenia. Ujmując dodatkową „produkcję entropii” w procesie nieodwracalnym, suma entropii układu i otoczenia wzrasta:

$dS\_u+dS\_\{ot\}>0,$

gdzie:

• $dS\_u$ – przyrost entropii układu,
• $dS\_\{ot\}$ – przyrost entropii otoczenia.

Przykłady procesów nieodwracalnych

Typowymi przykładami procesów nieodwracalnych są swobodne rozprężanie gazu oraz mieszanie się dwóch cieczy.