Differenza tra processo reversibile e irreversibile

Differenza principale - Processo reversibile vs irreversibile

I termini reversibili e irreversibili sono usati in termodinamica per descrivere il comportamento di un sistema. Qui, il processo che si verifica in quel sistema può essere chiamato sia come processo reversibile che come processo irreversibile. La principale differenza tra processo reversibile e irreversibile è quella un processo reversibile è un processo termodinamico che può essere invertito per ottenere lo stato iniziale mentre un processo irreversibile è un processo termodinamico che non può essere invertito per ottenere lo stato iniziale del sistema.

Aree chiave coperte

1. Cos'è un processo reversibile
      - Definizione, spiegazione delle caratteristiche con esempi
2. Cos'è un processo irreversibile
      - Definizione, spiegazione delle caratteristiche con esempi
3. Qual è la differenza tra processo reversibile e irreversibile
      - Confronto tra le principali differenze

Termine chiave: Modifiche finite, Infinitesimale, Irreversibile, Reversibile, Termodinamica

Cos'è un processo reversibile

Un processo reversibile è un processo che può essere invertito al fine di ottenere lo stato iniziale di un sistema. Dopo il completamento di una certa reazione chimica (un processo), lo stato iniziale di un sistema viene modificato. In altre parole, quando il sistema subisce un determinato processo, il sistema viene cambiato dallo stato iniziale allo stato finale. Se possiamo invertire il processo per ottenere lo stato iniziale, chiamiamo quel processo un processo reversibile.

Consideriamo un sistema che è stato modificato dallo stato A allo stato B. Lo stato iniziale del sistema è A e lo stato finale è B. Se possiamo invertire il processo che ha causato questo cambiamento, questo processo è un processo reversibile. Tuttavia, questo processo inverso dovrebbe dare lo stato originale A e le proprietà dell'ambiente circostante dovrebbero essere le stesse (nessun cambiamento nelle proprietà termodinamiche).

Figura 01: processo reversibile

Un processo reversibile può essere completamente annullato per ripristinare lo stato iniziale che non mostra alcuna traccia di prova che il sistema è stato sottoposto a quel processo. Ci sono due cose importanti per il verificarsi di un processo reversibile. Il processo dovrebbe avvenire in un tempo infinitamente piccolo. Ciò significa che il processo dovrebbe richiedere un tempo che non può nemmeno essere misurato. Lo stato iniziale e finale del sistema dovrebbe essere in equilibrio l'uno con l'altro. Altrimenti, il processo non è reversibile.

Cos'è un processo irreversibile

Un processo irreversibile è un processo termodinamico che non può essere invertito al fine di ottenere lo stato iniziale di un sistema. Ciò significa che se un sistema subisce un processo irreversibile, il sistema viene modificato allo stato finale e non è possibile ottenere lo stato iniziale indietro invertendo il processo.

 Questi tipi di processi sono anche chiamati processi naturali perché quasi tutti i processi che si verificano in natura sono irreversibili. I processi irreversibili richiedono un tempo misurabile e non ci sono equilibri in quel sistema. L'entropia del sistema è cambiata a causa del processo irreversibile e questo cambiamento non può essere invertito. Un processo irreversibile può essere descritto come un processo termodinamico che parte dall'equilibrio. Qui vengono apportate modifiche finite.

Figura 2: processo irreversibile

Alcuni esempi di processi irreversibili includono il flusso di acqua da un livello elevato a un livello inferiore, il flusso di calore da un luogo più caldo a un luogo più freddo, il rilascio di un gas nel sistema del vuoto, ecc..

Differenza tra processo reversibile e irreversibile

Definizione

Processo reversibile: Un processo reversibile è un processo che può essere invertito al fine di ottenere lo stato iniziale di un sistema.

Processo irreversibile: Un processo irreversibile è un processo termodinamico che non può essere invertito al fine di ottenere lo stato iniziale di un sistema.

Reversibilità

Processo reversibile: I processi reversibili possono essere invertiti.

Processo irreversibile: I processi irreversibili non possono essere invertiti.

Cambiamenti nel sistema

Processo reversibile: Cambiamenti infiniti si verificano nel sistema in processi reversibili.

Processo irreversibile: I cambiamenti finiti si verificano nel sistema in processi irreversibili.

Equilibrio

Processo reversibile: Esiste un equilibrio tra lo stato iniziale e lo stato finale di un sistema in cui è avvenuto un processo reversibile.

Processo irreversibile: Non ci sono equilibri nei sistemi in cui si è verificato un processo irreversibile.

Conclusione

I processi reversibili e irreversibili sono processi termodinamici che possono accadere in un sistema termodinamico. La principale differenza tra processo reversibile e irreversibile è che un processo reversibile è un processo termodinamico che può essere invertito per ottenere lo stato iniziale mentre un processo irreversibile è un processo termodinamico che non può essere invertito per ottenere lo stato iniziale del sistema.

Riferimenti:

1. "Processo reversibile (termodinamica)." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 30 settembre 2017, disponibile qui.
2. "Quali sono i processi reversibili e irreversibili in termodinamica?" Brighthub Engineering, 22 aprile 2011, disponibile qui.

Cortesia dell'immagine:

1. "Adjabatic-revisible-state-change" di Andlaus - Opera personale (CC0) via Commons Wikimedia
2. "Adiabatic-irreversible-state-change" di Andlaus - Opera propria (CC0) tramite Commons Wikimedia