可逆过程

在热力学中，可逆过程是一个涉及系统及其周围环境的过程，其方向可以通过周围环境某些特性（例如压力或温度）的无穷小变化而反转。

在整个可逆过程中，系统处于物理和化学热力学平衡状态，并且与周围环境几乎处于压力和温度平衡状态。 这可以防止移动系统边界的不平衡力和加速度，从而避免摩擦和其他耗散。

为了保持平衡，可逆过程极其缓慢（准静态）。 该过程必须发生得足够慢，以便在热力学参数发生一些小变化后，系统中的物理过程有足够的时间让其他参数进行自我调整以匹配新的、改变的参数值。 例如，如果一个装水的容器在房间里放置的时间足够长以匹配周围空气的稳定温度，要使空气温度的微小变化可逆，整个空气、水和容器系统必须等待很长时间 足以让容器和空气在下一个小变化发生之前稳定到新的匹配温度。虽然隔离系统中的过程永远不可逆，但循环过程可以是可逆的或不可逆的。 可逆过程是假设的或理想化的，但却是热力学第二定律的核心。 冰在水中的融化或冻结是一个几乎可逆的现实过程的例子。

此外，系统必须始终与周围环境保持（准静态）平衡，并且必须没有耗散效应（例如摩擦）才能将过程视为可逆。

可逆过程在热力学中很有用，因为它们非常理想化，热和膨胀/压缩功的方程很简单。 这使得模型过程的分析成为可能，模型过程通常定义相应实际过程中可达到的xxx效率。 其他应用利用熵和内能是状态函数，其变化仅取决于系统的初始和最终状态，而不取决于过程如何发生。 因此，通过分析连接真实初始和最终系统状态的可逆过程，可以很容易地计算真实过程中的熵和内能变化。 此外，可逆性定义了化学平衡的热力学条件。

热力学过程可以通过以下两种方式之一进行：可逆或不可逆。 理想的热力学可逆过程没有耗散损失，因此系统所执行的功或系统所执行的功的量级将最大化。 然而，在循环过程中热量不完全转化为功，适用于可逆和不可逆循环。 功对热力学过程路径的依赖性也与可逆性无关，因为膨胀功（可以在压力-体积图上显示为平衡曲线下方的面积）对于不同的可逆膨胀过程（例如绝热、 然后等温；与等温，然后绝热）连接相同的初始和最终状态。