En esta publicación, descubre la diferencia entre los procesos reversibles e irreversibles, desde cómo se definen hasta cómo se pueden identificar en la naturaleza y en las máquinas térmicas.
Que son los Procesos Reversibles e Irreversibles
Vemos muchos cambios que suceden a nuestro alrededor todos los días; la ebullición del agua, la oxidación del hierro, el derretimiento del hielo, la quema de papel, etc. En todos estos procesos, observamos que el sistema en consideración va desde un estado inicial hasta un estado final en el que se absorbe cierta cantidad de calor del entorno y cierta cantidad de calor. El trabajo W se realiza por el sistema en el entorno. Ahora, ¿para cuántos de estos sistemas pueden el sistema y el entorno volver a su estado inicial? Con ejemplos comunes como la oxidación y la fermentación, podemos decir que en la mayoría de los casos no es posible. En esta sección, aprenderemos sobre los procesos reversibles e irreversibles.
Procesos reversibles
Se dice que un proceso termodinámico (estado i → estado f) es reversible si el proceso se puede revertir de manera tal que tanto el sistema como los alrededores regresen a sus estados originales, sin ningún otro cambio en el universo. Como sabemos, en realidad, no pueden existir procesos tales como procesos reversibles, por lo tanto, los procesos reversibles pueden definirse fácilmente como idealizaciones o modelos de procesos reales, en los cuales se deben definir los límites del sistema o dispositivo. Nos ayudan a lograr la máxima eficiencia que un sistema puede proporcionar en condiciones de trabajo ideales y, por lo tanto, el diseño objetivo que se puede establecer.
Procesos irreversibles.
Un proceso irreversible se puede definir como un proceso en el que el sistema y el entorno no vuelven a su estado original una vez que se inicia el proceso. Tomando un ejemplo de un motor de automóvil, que ha recorrido una distancia con la ayuda de un combustible igual a una cantidad «x». Durante el proceso, el combustible se quema para proporcionar energía al motor, convirtiéndose en humo y energía térmica. No podemos recuperar la energía perdida por el combustible y no podemos recuperar la forma original. Existen muchos factores por los cuales ocurre la irreversibilidad de un proceso, a saber:
1. La fricción que convierte la energía del combustible en energía térmica.
2. La expansión desenfrenada del fluido que impide recuperar la forma original del combustible. La transferencia de calor a través de una temperatura finita inversa no es posible ya que el proceso hacia adelante, en este caso, es espontáneo.
3. La mezcla de dos sustancias diferentes que no se pueden separar ya que el proceso de mezcla es nuevamente de naturaleza espontánea, lo contrario no es factible.
Por lo tanto, algunos procesos son reversibles, mientras que otros son irreversibles en la naturaleza dependiendo de su capacidad para volver a su estado original desde su estado final.
