主な違い - 可逆プロセスと不可逆プロセス
可逆および不可逆という用語は、熱力学でシステムの動作を説明するために使用されます。ここで、そのシステムで発生するプロセスは、可逆プロセスまたは不可逆プロセスとして名前を付けることができます。可逆プロセスと不可逆プロセスの主な違いは、a 可逆プロセスは、元の状態を得るために逆にすることができる熱力学的プロセスですが、不可逆プロセスは、システムの初期状態を得るために元に戻すことができない熱力学的プロセスです。
対象となる主な分野
1.可逆プロセスとは
– 定義、機能の説明と例
2.不可逆プロセスとは
– 機能の定義、説明と例
3.可逆プロセスと不可逆プロセスの違いは何ですか
– 主な相違点の比較
重要な用語:有限変化、無限小、不可逆、可逆、熱力学
可逆プロセスとは
可逆プロセスとは、システムの初期状態を得るために逆にすることができるプロセスです。ある化学反応（プロセス）が完了すると、システムの初期状態が変化します。つまり、システムがあるプロセスを経ると、システムは初期状態から最終状態に変化します。プロセスを逆にして初期状態に戻すことができる場合、そのプロセスを可逆プロセスと呼びます。
状態 A から状態 B に変更されたシステムを考えてみましょう。システムの初期状態は A であり、最終状態は B です。プロセスを逆にすることができれば、それがこの変化を引き起こしたのであれば、このプロセスは可逆的なプロセスです。ただし、この逆のプロセスでは元の状態 A が得られ、周囲の特性は同じでなければなりません (熱力学的特性に変化はありません)。
図 01:可逆プロセス
可逆プロセスを完全に元に戻して、システムがそのプロセスにさらされたという痕跡を示さない初期状態に戻すことができます。可逆プロセスが発生するためには、2 つの重要なことがあります。このプロセスは非常に短い時間で発生する必要があります。これは、プロセスに測定できない時間がかかることを意味します。システムの初期状態と最終状態は、互いに平衡状態にある必要があります。それ以外の場合、プロセスは元に戻せません。
不可逆プロセスとは
不可逆プロセスとは、システムの初期状態を得るために元に戻すことができない熱力学的プロセスです。つまり、システムが不可逆的なプロセスを経た場合、システムは最終状態に変更され、プロセスを逆にしても初期状態に戻ることはできません。
これらのタイプのプロセスは、自然界で発生するほとんどすべてのプロセスが元に戻せないため、自然プロセスとも呼ばれます。不可逆的なプロセスが発生するには測定可能な時間がかかり、そのシステムには平衡がありません。システムのエントロピーは、不可逆的なプロセスにより変化し、この変化を元に戻すことはできません。不可逆的なプロセスは、平衡から逸脱する熱力学的プロセスとして説明できます。ここでは、有限の変更が行われます。
図 2:不可逆的なプロセス
不可逆的なプロセスの例としては、高いレベルから低いレベルへの水の流れ、暖かい場所から冷たい場所への熱の流れ、真空システムへのガスの放出、など
可逆プロセスと不可逆プロセスの違い
定義
リバーシブル プロセス: 可逆プロセスとは、システムの初期状態を得るために逆にすることができるプロセスです。
元に戻せないプロセス: 不可逆プロセスとは、システムの初期状態を得るために元に戻すことができない熱力学的プロセスです。
可逆性
リバーシブル プロセス: 可逆プロセスは逆にすることができます。
元に戻せないプロセス: 不可逆的なプロセスは元に戻すことはできません。
システムの変更
リバーシブル プロセス: 可逆プロセスでは、システムに無限の変化が起こります。
元に戻せないプロセス: システムには不可逆的なプロセスで有限の変化が生じます。
均衡
リバーシブル プロセス: システムの初期状態と最終状態の間には均衡があり、可逆プロセスが行われます。
元に戻せないプロセス: 不可逆的なプロセスが発生したシステムには平衡はありません。
結論
可逆プロセスと不可逆プロセスは、熱力学系で発生する熱力学プロセスです。可逆プロセスと不可逆プロセスの主な違いは、可逆プロセスは元に戻して初期状態を得ることができる熱力学的プロセスであるのに対し、不可逆プロセスはシステムの初期状態を得るために元に戻すことができない熱力学的プロセスであることです.
