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Reversibler Prozess


Thermodynamik


Basiswissen


Als reversible bezeichnet man einen Prozess, der in einem abgeschlossenen System vollständig so umkehrbar ist, dass am Ende keine Veränderungen im System gegenüber dem Anfangszustand bestehen bleiben. Ein System im Sinne der Physik gilt als abgeschlossen, wenn keinerlei Austausch zwischen dem System und seiner Umwelt möglich ist. Das ist hier kurz mit einem historischen Zitat vorgestellt.

Originalzitat auf Englisch von 1875


Die thermodynamischen Gesetze wurden in den 1840er bis 1850er Jahren entwickelt und ausformuliert. Sie bildeten eines der Fundamente der sogenannten klassischen Physik. Gute Erklärungen zu Prinzipien findet man oft aus Büchern der Zeit, in denen ein Prinzip neu entwickelt wurde. Eine solche Beschreibung irreversibler Prozesse gaben zum Beispiel die zwei schottischen Naturwissenschaftler Balfour und Tate: "The term reversible is not here used in the popular sense in which a mere reversal of the direction of motion of each part ist contemplated, i. e. what would be more properly termed 'backing', it is used in the higher sense of taking an engine which converts a certain quantity of heat spent on it into work, while it lets the rest down from the boiler to the condenser, and then changing or converting it into an engine upon which the same amount of work is spent with the result of taking back the heat from the condenser, adding to it the heat-equivalent of the work so spent, and thus restoring the whole of its original loss in heat to the boiler; simply in fact reversing all the results of the direct action."[1]

Eigene Übersetzung ins Deutsche


Das Wort reversibel wird hier nicht in seiner umgangssprachlichen Bedeutung als bloße Umkehrung einer Bewegungsrichtung betrachtet. Es wird benutzt im allgemeineren Sinn einer Maschine welche eine bestimmte Menge an Wärme in Arbeit umwandelt, während der Rest der Wärme vom Kessel in den Kondensator übergeht. Und dann wird diese Menge Arbeit in einer Maschine wieder so verwendet, dass im Endergebnis die Wärme aus dem Kondensator zurückgewonnen wird. Ergänzt um die Wärmemenge der verwendeten Arbeit, wird der ganze ursprüngliche Wärmeverlust wieder dem Kessel zugeführt, was im Endeffekt einfach alle Aktionen wieder rückgängig macht.

Fußnoten