Reverzibilní proces je rovnovážný termodynamický proces , který může probíhat v dopředném i zpětném směru, přičemž prochází stejnými mezistavy a systém se vrací do původního stavu bez energetického výdeje a nedochází k makroskopickým změnám prostředí. Kvantitativním kritériem pro reverzibilitu / ireverzibilitu procesu je výskyt entropie - tato hodnota je rovna nule v nepřítomnosti nevratných procesů v termodynamickém systému a je kladná v jejich přítomnosti [1] [2] .
Reverzibilní proces může být kdykoli nucen postupovat opačným směrem změnou nějaké nezávisle proměnné o nekonečně malé množství.
Reverzibilní procesy mají maximální účinnost. Je nemožné získat ze systému větší účinnost. To dává reverzibilním procesům teoretickou důležitost. V praxi nelze realizovat vratný proces. Plyne nekonečně pomalu a člověk se k němu může jen přiblížit.
V termodynamice je příkladem tepelného motoru, který pracuje pouze na vratných procesech , Carnotův stroj , který se skládá ze dvou adiabatů a dvou izoterm. Při adiabatických procesech nedochází k výměně energie s okolím. Při izotermických procesech dochází k výměně tepla mezi prostředím (ohřívač při expanzi a chladič při kompresi) a pracovní tekutinou mezi tělesy, která mají stejnou teplotu. To je důležitý bod, protože pokud dojde k přenosu tepla mezi tělesy s různými teplotami, je to nevratné ( druhý termodynamický zákon ).
Je třeba poznamenat, že termodynamická reverzibilita procesu se liší od chemické vratnosti . Chemická reverzibilita charakterizuje směr procesu a termodynamická - způsob, jakým se provádí.
V termodynamice hrají důležitou roli pojmy rovnovážný stav a reverzibilní proces. Všechny kvantitativní závěry termodynamiky jsou použitelné pouze pro rovnovážné stavy a vratné procesy. Ve stavu chemické rovnováhy je rychlost dopředné reakce rovna rychlosti zpětné reakce!
Mezitím zkušenosti ukazují, že existují určitá omezení spojená se směrem toku procesů v přírodě. Energie se tedy samovolně přenáší z horkého tělesa do chladnějšího pomocí přenosu tepla a opačný proces nenastává sám od sebe, tzn. je to nevratné.
Pojmový aparát používaný v té či oné příručce o klasické termodynamice v podstatě závisí na systému konstrukce/prezentace této disciplíny, použitém nebo implikovaném autorem konkrétní příručky. Stoupenci R. Clausiuse budují/vykládají termodynamiku jako teorii vratných procesů [3] , stoupenci K. Carathéodoryho - jako teorii kvazistatických procesů [4] , a stoupenci J. W. Gibbse - jako teorii rovnovážné stavy a procesy [5] [6] . Je zřejmé, že navzdory použití různých popisných definic ideálních termodynamických procesů - vratných, kvazistatických a rovnovážných - které používá výše zmíněná termodynamická axiomatika , v kterékoli z nich všechny konstrukce klasické termodynamiky vedou ke stejnému matematický aparát. De facto to znamená, že mimo čistě teoretické uvažování, tedy v aplikované termodynamice, jsou pojmy „vratný proces“, „rovnovážný proces“ a „kvazistatický proces“ považovány za synonyma [7] : jakákoli rovnováha (kvazi- statický proces) proces je reverzibilní a naopak každý vratný proces je rovnovážný (kvazistatický) [8] [9] [10] .
Pečení koláče je nevratný proces. Hydrolýza solí je vratný proces.