Techniklexikon

reversible Zustandsänderung

Thermodynamik und statistische Physik, thermodynamischer Prozess, der auch in umgekehrter Richtung durchlaufen werden kann, ohne dass Veränderungen in der Umgebung zurückbleiben. Hingegen liegt eine irreversible Zustandsänderung vor, wenn der Anfangszustand des Systems nicht ohne Änderungen in der Umgebung wiederhergestellt werden kann.

Eine Bedingung dafür, ob ein Prozess reversibel oder irreversibel verläuft, wird durch den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik über den Wert der Entropie S im Anfangs- und Endzustand gegeben. Ist dieser bei reversiblen Prozessen in jedem Punkt gleich gross, so wächst der Wert der inneren Entropie im Verlauf des irreversiblen Prozesses, d.h. es gilt zu jedem Zeitpunkt DS_irr > 0; er ist im Endzustand stets grösser als im Anfangszustand.

Natürliche Prozesse verlaufen im allgemeinen irreversibel. Um einen Prozess näherungsweise als reversibel betrachten zu können, muss er quasistatisch über eine kontinuierliche Folge von Gleichgewichtszuständen durchlaufen werden. Es dürfen im Gesamtprozess keine irreversiblen Teilprozesse wie Reibung oder Wärmeleitung vorkommen.

Die reversible Prozessführung ermöglicht maximale Arbeitsleistung oder - in der Gegenrichtung - minimalen Arbeitsaufwand.