Reversibler Prozess

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Ein reversibler Prozess ist eine thermodynamische Zustandsänderung von Körpern, die jederzeit wieder umgekehrt ablaufen könnte, ohne dass die Körper oder deren Umgebung dabei bleibende Veränderungen erfahren.

In der klassischen Mechanik sind alle Vorgänge umkehrbar, in der Thermodynamik sind Zustandsänderungen nicht umkehrbar oder irreversibel, wenn sie sich auf einen Gleichgewichtszustand hinbewegen, in dem keine Temperatur- oder Druckunterschiede mehr vorliegen und aus dem sie sich mangels Potentialunterschiede nicht mehr herausbewegen. Dies ist in der Realität meist der Fall.

Der 2. Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass durch zu- oder abgeführte Wärme die maximal mögliche Arbeit vom System nur durch einen reversiblen Prozess geleistet werden kann.

Bei reversiblen Prozessen gilt für die Änderung dS_{\mathrm{rev}} der Entropie S:

dS_{\mathrm{rev}} = \frac {\delta Q_{\mathrm{rev}}}{T}

Dabei ist

Daraus lässt sich für reversible Kreisprozesse (z.B. für den idealen Carnot-Prozess) folgern, dass keine Entropieänderung erfolgt:

\Rightarrow \Delta S = \oint \frac{\delta Q_{\mathrm{rev}}}{T} = 0

Dagegen gilt für die Entropieänderung irreversibler Prozesse:

dS_{\mathrm{irrev}}>dS_{\mathrm{rev}}

Beispiele für irreversible Zustandsänderungen sind

Literatur[Bearbeiten]

  • Horst Stöcker: Taschenbuch der Physik. 4. Auflage, Verlag Harry Deutsch, Frankfurt am Main 2000, ISBN 3-8171-1628-4.
  • Wolfgang Nolting: Grundkurs Theoretische Physik 4. Spezielle Relativitätstheorie und Thermodynamik 6. Auflage, Springer-Verlag, Berlin 2005, ISBN 3-540-24119-1