비가역과정

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열역학
고전적 카르노 기관
분과 고전열역학 통계역학 화학열역학 평형열역학/비평형열역학
법칙 열역학 제0법칙 열역학 제1법칙 열역학 제2법칙 열역학 제3법칙
계 상태 상태방정식 이상기체 실제 기체 물질의 상태 열역학적 평형 공제부피 과정 등압과정 등적과정 등온과정 단열과정 등엔트로피 과정 등엔탈피 과정 준정적과정 다방과정 자유팽창 가역과정 비가역과정 내적가역성 순환 열기관 냉난방 순환 열효율
계의 성질 비고: 기울임꼴로 된 것들은 공액변수이다. 열역학도 세기 성질과 크기 성질 상태함수 온도  / 엔트로피 (개론) 압력 / 부피 화학적 퍼텐셜 / 입자수 증기량 대비성질 과정함수 일 열
물성 순수 물질의 열역학적 데이터베이스 비열용량  ${\displaystyle c=}$ ${\displaystyle T}$ ${\displaystyle \partial S}$ ${\displaystyle N}$ ${\displaystyle \partial T}$ 압축률  ${\displaystyle \beta =-}$ ${\displaystyle 1}$ ${\displaystyle \partial V}$ ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle \partial p}$ 열팽창  ${\displaystyle \alpha =}$ ${\displaystyle 1}$ ${\displaystyle \partial V}$ ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle \partial T}$
방정식 카르노 정리 클라우지우스 정리 열역학 기본관계 이상기체 법칙 맥스웰 관계식 온사게르 상호관계식 브리지먼 열역학 방정식 열역학 방정식 표
퍼텐셜 자유 에너지 자유 엔트로피 내부 에너지 ${\displaystyle U(S,V)}$ 엔탈피 ${\displaystyle H(S,p)=U+pV}$ 헬름홀츠 자유 에너지 ${\displaystyle A(T,V)=U-TS}$ 깁스 자유 에너지 ${\displaystyle G(T,p)=H-TS}$
역사 열역학사 개괄 열 개념의 역사 엔트로피의 역사 기체 법칙 영구기관의 역사 과학철학 엔트로피와 시간 엔트로피와 생명 브라운 래칫 맥스웰의 도깨비 열죽음 역설 로슈미트의 역설 협동학 이론 열소설 열이론 활력 열의 사사당량 원동력 주요 저서 마찰 때 발생하는 열의 원인에 관한 실험적 조사 불균일 물질의 평형에 대하여 불의 원동력에 관한 고찰 연표 열역학사 연표 열기관 개발사 연표 교육 맥스웰의 열역학적 표면 에너지 분산으로서의 엔트로피
과학자 베르누이 카르노 클라페롱 클라우지우스 카라테오도리 뒤엠 깁스 헬름홀츠 줄 맥스웰 폰 마이어 온사게르 랭킨 스미튼 슈탈 톰슨 켈빈 남작 워터슨
분류: 열역학
v t e

비가역과정이란 열역학용어로, 가역적이지 않은 과정, 즉 이전상태에서 현재상태가 되었을 때 다시 이전상태로 돌아갈수 없는 경우를 말한다.

열역학은 물질의 변화 과정을 다루는 학문이고, 그 과정에서 여러 가지 물리량의 변화를 따진다. 열역학은 이상적인 과정을 따를 수도 있으나 실제적으로는 비이상적인 경로를 따른다. 이때의 경로를 열역학적 용어로 열역학 과정이라 정의하며, 열역학 과정에는 가역 과정과 비가역 과정이 있다.

피스톤을 어떤 부피에서 절반으로 압축시킨다고 생각하자. 이때 "무한소"만큼의 미소량의 질량을 가진 물체를 연속적으로 올려놓는다면 이 피스톤은 가역과정 상의 변화를 겪는다. 즉 가역과정은 연속적이고 이상적인 변화과정을 뜻하며 이 상태를 P-V 그래프로 도시하였을 때 경로를 하나의 연속적인 그래프로 표현할 수 있다. 그러나 미소량의 질량이라는 것은 단지 이론적인 것일 뿐이다.

실제로는 매우 작은 질량의 물체도 어느 정도의 질량을 가지고 있는 것은 사실이다. 이런 점을 감안해서, 약간의 질량을 가진 추를 피스톤위에 한개씩 올려놓는다고 생각하자. 그러면 피스톤은 추를 하나씩 올려놓을 때마다 "급격히" 상태가 변하게 된다. 즉 이는 연속적인 과정으로 이해될 수 없으며, 경로상에도 나타나지 않는다. 따라서 실생활에 문제는 모두 비가역적 문제이다.

1. 상태함수의 성질을 이용하여 문제를 해결하거나
2. 충분히 작은 비가역적 변화로 바꾸어 가역적 변화로 근사할 수 있도록 한다.

• 복귀불능지점

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