Wolna encyklopedia

Proces nieodwracalny – proces termodynamiczny, powodujący wzrost sumy entropii układu i otoczenia. Nazwa sugeruje, że proces odwrotny do danego procesu nieodwracalnego jest niemożliwy. W istocie, ze względu na statystyczny charakter zjawisk termodynamicznych, proces odwrotny jest możliwy, ale jego prawdopodobieństwo jest bliskie zeru.

W procesach nieodwracalnych, przyrost entropii układu termodynamicznego nieizolowanego jest większy, niż spowodowany tylko dopływem ciepła z otoczenia, co odpowiada wyrażeniu:

dS > \frac{\delta Q}{T}

gdzie:

\ \delta Q jest elementarną ilością ciepła wprowadzonego do układu (różniczka niezupełna),
T jest stałą temperaturą bezwzględną

Różnica

{\ d}_{{i}}S = dS - \frac{\delta Q}{T} > 0

spowodowana jest niedoskonałością procesu w wyniku czego uwalniane zostaje dodatkowe wewnętrzne ciepło procesu powodujące dodatkowy wzrost entropii. W niektórych publikacjach wielkość ta nazywana jest "produkcją entropii".

Zmiana entropii układu spowodowana dopływem ciepła spoza tego układu jest równa co do wielkości i przeciwna co do znaku zmianie entropii otoczenia. Uwzględniając dodatkową "produkcję entropii" w procesie nieodwracalnym, suma entropii układu i otoczenia wzrasta w wyniku zajścia takiego procesu.

\ dS_u+dS_{ot}>0

gdzie:

dSu - przyrost entropii układu
dSot - przyrost entropii otoczenia

Przykładem takiego procesu jest np. swobodne rozprężanie gazu lub zmieszanie się dwóch cieczy.

Źródła

  1. F. Reif: Fizyka statystyczna. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1973. 

Zobacz też

Źródło: „haslo,Proces_nieodwracalny”