Procesos reversibles e irrevesibles

El cambio en un proceso reversible es lento de tal forma que la transición es de un estado de equilibrio a otro. Si ocurre una salida del equilibrio, ésta es muy pequeña. Por ejemplo, un pequeño aumento de temperatura en el sistema hace que ceda energ|'ia al entorno hasta alcanzar de nuevo el equilibrio. Podemos decir que en un proceso reversible se regresa al estado inicial mediante un cambio diferencial en el entorno.

El cambio en un proceso irreversible es muy rápido y no se sabe exactamente qué ocurre en la transición hasta que se alcanza el equilibrio. El sistema para de un estado de equilibrio inicial a otro final, mediante una serie de estados del no equilibrio. La presión y la temperatura sólo están bien definidos en el en el equilibrio.

En la práctica todos los procesos son irreversibles; un proceso reversible es ideal, pero podemos crear las condiciones experimentales para acercarnos a él. No todos los procesos que ocurren lentamente son reversibles. Por ejemplo, si el proceso lento se realiza con fricción, el sistema no retornará al estado inicial. Así un proceso cuasiestático es que aquel que se realiza lentamente pero no necesariamente es reversible. Un proceso reversible es isotérmico porque difiere respecto al estado anterior en una cantidad $dT$. También podemos reducir el volumen adiabáticamente. Un proceso adiabático puede ser reversible o irreversible. La temperatura puede elevarse en una compresión adiabática ($Q=0$) puesto que el trabajo realizado sobre el sistema produce un incremento de la energía interna. El $\Delta E_i$ y el correspondiente $\Delta T$ no son iguales en procesos adiabáticos reversibles e irreversibles. Sin embargo, $\Delta E_i$ es igual, independientemente de la trayectoria, para procesos reversibles y aun para procesos irreversibles ($\Delta E_i$ depende sólo de las variables de estado finales e iniciales). Veremos que la Entropía, $S$, es una variable de estado cuyo cambio, en cualquier proceso irreversible, puede encontrarse escogiendo adecuadamente procesos reversibles que conecten los mismos estados inicial y final del proceso irreversible.