ту, тобто у внутрішню енергію системи, є незворотнім процесом.
Усі які у природі фізичні процеси діляться на два типи - оборотні і необоротні.
Нехай ізольована система в результаті деякого процесу переходить зі стану А в стан В і потім повертається в початковий стан. Процес називається оборотним, якщо можливо здійснити зворотний перехід з В в А через ті ж проміжні стани так, щоб при цьому не залишилося ніяких змін в оточуючих тілах. Якщо такий зворотний перехід здійснити не можна, якщо по закінченні процесу в самій системі або оточуючих тілах залишилися якісь зміни, то процес є незворотним.
Будь-який процес, супроводжуваний тертям, є незворотнім, бо при терті частина роботи завжди перетворюється в тепло, тепло розсіюється, в навколишніх тілах залишається слід процесу - нагрівання, що робить процес за участю тертя необоротним. Ідеальний механічний процес, що відбувається в консервативній системі (без участі сил тертя), був би оборотним. Прикладом такого процесу є коливання важкого маятника на довгому підвісі. Через малого опору середовища амплітуда коливань маятника практично не змінюється протягом тривалого часу, при цьому кінетична енергія коливного маятника повністю переходить у його потенційну енергію і назад.
Найважливішою принциповою особливістю всіх теплових явищ, в яких бере участь величезне число молекул, є їх незворотного характеру. Прикладом незворотного процесу є розширення газу, навіть ідеального, в порожнечу. Припустимо, що нам дано закритий посуд, розділений на дві рівні частини заслінкою (рісунок. 1). Нехай у частині I знаходиться деяка кількість газу, а в частині II - вакуум. Досвід показує, що якщо прибрати заслінку, то газ рівномірно розподілиться по всьому об'єму посудини (розшириться в порожнечу). Це явище відбувається як би «само собою» без зовнішнього втручання. Скільки б ми не стежили надалі за газом, він буде завжди залишатися розподіленим з однаковою щільністю по всьому судині; скільки б ми не чекали, нам не вдасться спостерігати того, щоб газ, розподілений по всьому судині I + II сам собою, тобто без втручання ззовні, пішов з частини II і сконцентрувався весь в частині I, що дало б нам можливість знову всунути заслінку і тим самим повернутися до вихідного стану. Таким чином, очевидно, що процес розширення газу в порожнечу є незворотнім.
Рис 1. Закритий посудину, що містить газ і вакуум і розділений перегородкою [2]
Досвід показує, що теплові явища майже завжди мають властивість незворотності. Так, наприклад, якщо поруч знаходяться два тіла, з яких одне тепліше іншого, то їх температури поступово вирівнюються, тобто тепло «само собою» перетікає від більш теплого тіла до більш холодного. Однак зворотний перехід теплоти від більш холодного тіла до нагрітого, який може бути здійснений в холодильній машині, не йде «сам собою». Для здійснення такого процесу потрібно витрата роботи ще якого-небудь тіла, що призводить до зміни стану цього тіла. Отже, умови оборотності не виконуються. [2]
Шматочок цукру, поміщений в гарячий чай, розчиняється в ньому, але ніколи не буває, щоб з гарячого чаю, в якому вже розчинений шматочок цукру, цей останній виділився і знову зібрався у вигляді шматочка. Звичайно, отримати цукор, випарити його з розчину, можна. Але цей процес супроводжується змінами в навколишніх тілах, що свідчить про незворотність процесу розчинення. Незворотнім є і процес дифузії. І взагалі прикладів незворот...
