Processo irreversível
Na termodinâmica, um processo irreversível é definido como um processo que não pode ser revertido, processo que não pode retornar o sistema e o ambiente a suas condições originais.
Durante o processo irreversível, a entropia do sistema aumenta . Existem muitos fatores que tornam um processo irreversível:
- Presença de atrito e perdas de calor. Em sistemas termodinâmicos reais ou em processos térmicos reais, não podemos excluir a presença de atrito mecânico ou perdas de calor.
- Diferença de temperatura finita. Os processos não são feitos infinitamente devagar. Por exemplo, pode haver turbulência no gás. Portanto, os motores térmicos devem ter eficiências mais baixas do que os limites de eficiência devido à irreversibilidade inerente ao ciclo do motor térmico que eles usam.
- Mistura de duas substâncias diferentes
Esses fatores estão presentes em processos reais e irreversíveis e evitam que esses processos sejam reversíveis.
Irreversibilidade dos processos naturais
De acordo com a segunda lei da termodinâmica :
A entropia de qualquer sistema isolado nunca diminui. Em um processo termodinâmico natural, a soma das entropias dos sistemas termodinâmicos em interação aumenta.
Esta lei indica a irreversibilidade dos processos naturais . Processos reversíveis são uma ficção teórica útil e conveniente, mas não ocorrem na natureza. A partir desta lei, é impossível construir um dispositivo que opere em um ciclo e cujo único efeito seja a transferência de calor de um corpo mais frio para um corpo mais quente. Segue-se que máquinas perpétuas de movimento do segundo tipo são impossíveis.
Processo isentrópico vs. adiabático
Um processo isentrópico é um processo termodinâmico, no qual a entropia do fluido ou gás permanece constante . Isso significa que o processo isentrópico é um caso especial de um processo adiabático no qual não há transferência de calor ou matéria. É um processo adiabático reversível . Um processo isentrópico também pode ser chamado de processo de entropia constante. Na engenharia, esse processo idealizado é muito útil para comparação com processos reais.
Uma maneira de fazer com que processos reais se aproximem de processos reversíveis é executá-lo em uma série de etapas pequenas ou infinitesimais ou infinitamente lenta , para que o processo possa ser considerado como uma série de estados de equilíbrio. Por exemplo, a transferência de calor pode ser considerada reversível se ocorrer devido a uma pequena diferença de temperaturaentre o sistema e seus arredores. Mas processos reais não são feitos infinitamente devagar. Processos reversíveis são uma ficção teórica útil e conveniente, mas não ocorrem na natureza. Por exemplo, pode haver turbulência no gás. Portanto, os motores térmicos devem ter eficiências mais baixas do que os limites de eficiência devido à irreversibilidade inerente ao ciclo dos motores térmicos que utilizam.
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