Оборотний процес

У термодинаміці, оборо́тний процес[1] означає перехід від одного термодинамічного стану системи до іншого, якщо зворотний перехід можна здійснити без будь-яких змін у оточуючих тілах. У звичайній термодинаміці (термодинаміці оборотних процесів) оборотні процеси описують як процеси безмежно повільного (квазістатичного) переходу від одного рівноважного стану до іншого[2]. Разом із тим, рівноважний процес (за словами Я. Й. Бурака, перехід від рівноваги до рівноваги через рівновагу) не зобов'язаний бути оборотним.

Частина серії статей на тему:
Термодинаміка
Оборотний адіабатичний процес
Розділи Класична Статистична Хімічна Квантова Термодинамічні процеси: Врівноважний / Нерівноважний
Закони 0-й 1-й 2-й 3-й
Системи Стан Агрегатний стан Рівняння стану Ідеальний газ Реальний газ Рівновага Контрольний об'єм Інструменти Фазовий перехід Процеси Адіабатичний Ізобаричний Ізохоричний Ізотермічний Ізоентропійний Ізоентальпійний Квазістатичний Політропний Вільне розширення Оборотний Необоротний Ендоверсивний Цикли Тепловий двигун Тепловий насос Теплова ефективність
Властивості Діаграми Інтенсивні та екстенсивні величини Функція процесу Робота Кількість теплоти Функція стану Температура / Ентропія Тиск / Об'єм Хімічний потенціал / Номер частинки Якість пари Редуковані властивості
Властивості матерії Термодинамічні показники Теплоємність  ${\displaystyle c=}$ ${\displaystyle T}$ ${\displaystyle \partial S}$ ${\displaystyle N}$ ${\displaystyle \partial T}$ Стисливість  ${\displaystyle \beta =-}$ ${\displaystyle 1}$ ${\displaystyle \partial V}$ ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle \partial p}$ Теплове розширення  ${\displaystyle \alpha =}$ ${\displaystyle 1}$ ${\displaystyle \partial V}$ ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle \partial T}$
Рівняння Теорема Карно Нерівність Клаузіуса Фундаментальне рівняння Рівняння ідеального газу Рівняння Максвелла Принцип Онсагера Рівняння Бріджмена Таблиця рівнянь
Потенціали Вільна енергія Вільна ентропія Внутрішня енергія  ${\displaystyle U(S,V)}$ Ентальпія  ${\displaystyle H(S,p)=U+pV}$ Вільна енергія Гельмгольца  ${\displaystyle A(T,V)=U-TS}$ Вільна енергія Гіббса  ${\displaystyle G(T,p)=H-TS}$
Історія Історія Історія ентропії Газові закони Історія вічного двигуна Хронологія Філософія Термодинамічна стріла часу Ентропія і життя Браунівський храповик Демон Максвелла Парадокс теплової смерті Парадокс Лошмідта Синергетика Теорії Теплець Теплова теорія Жива сила Механічний еквівалент теплоти Потужність Ключові наукові праці «Експерименти з отримання тепла через тертя» «Про рівновагу гетерогенних речовин» «Роздуми про рушійну силу вогню»
Науковці Бернуллі Больцман ван дер Ваальс Вотерстон Гіббз Гельмгольц Джоуль Дюгем Карно Клапейрон Клаузіус Каратеодорі Максвелл Маєр Онсагер Ранкін Смітон Томпсон Томсон Шталь
Шаблони • Категорія • Портал

Оборотний процес повинен відбуватися без виробництва ентропії та втрат енергії. Поняття оборотного процесу є ідеалізацією, більшість (або й усі) реальних процесів є необоротними і супроводжуються зростанням ентропії. Мірою необоротності процесу у замкнутій системі є ентропія. Таким чином, існує тісний зв'язок між поняттями (не)оборотного процесу, ентропії та другим законом термодинаміки. Усі кількісні результати класичної термодинаміки стосуються рівноважних станів та оборотних процесів.

Як приклад оборотного процесу використовують зазвичай безмежно повільну зміну об'єму, що займає ідеальний газ.

Приклади необоротних процесів[3]:

• Процес теплопередачі при скінченій різниці температур необоротний, оскільки обернений процес супроводжувався б забором певної кількості тепла у холодного тіла, перетворенням його без компенсації у роботу і використанням її для збільшення енергії нагрітого тіла. Необоротність цього процесу видно також із його нестатичності.
• Розширення газу у пустоту необоротним процесом, оскільки при такому розширенні не здійснюється робота, а стиснути газ без виконання роботи не можна.