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• Rosario Alvarez

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Trabajo irreversible Un proceso reversible es aquel que tiene lugar de tal modo que, al finalizar el mismo, tanto el sistema como el entorno pueden recuperar sus estados iniciales sin ocasionar ningún cambio en el resto del universo. En termodinámica, el concepto de irreversibilidad se aplica a aquellos procesos de no equilibrio (cierta pérdida o disipación de energía calorífica, atribuible al rozamiento intermolecular y a las colisiones) que, como la entropía, no son reversibles en el tiempo.

La relación entre entropía e irreversibilidad es que al transferir energía térmica es posible reducir la entropía de un cuerpo. Solo si esta transferencia de energía es reversible, es decir, la energía total permanece constante, y si es irreversible la entropía aumenta. Poniendo como ejemplo un ingeniero mecánico, este está interesado en la reversibilidad y en las variaciones de entropía porque desde su punto de vista algo se ha "perdido" cuando se ha producido un proceso irreversible, en una máquina de vapor i/o en una turbina. Lo que se ha perdido, sin embargo, no es energía, sino una oportunidad. La oportunidad de transformar energía térmica en energía mecánica

Esto nos dice que la irreversibilidad lleva asociada pérdida de trabajo útil, es decir, una degradación de la energía y dicha energía no será recuperable si el proceso se invierte.

En general para que un dispositivo sea eficiente hay que diseñarlo de manera que trabaje del modo más reversible posible.

¿Cómo se puede lograr disminuir esa irreversibilidad? La única forma de que se pueda tener un proceso reversible, en el que no haya trabajo irreversible, es hacer que el proceso se efectué con mucha lentitud, sin fricción y que ambos sistemas se encuentren a la misma temperatura.

En un proceso irreversible, las irreversibilidades se presentan en el sistema, en su entorno, o en ambas. Se dice que un sistema ha experimentado un proceso internamente reversible si no ocurre nada dentro del sistema que haga el proceso irreversible. No hay irreversibilidades internas. Sin embargo, las irreversibilidades pueden localizarse en el entorno, como cuando existe una

transferencia de calor entre una posición de la frontera del sistema, que está a una temperatura, y el entorno que esta a otra.

En cada uno de estos intermedios de un proceso internamente reversible de un sistema cerrado todas las propiedades intensivas son uniformes en todas las partes de cada fase presente. Es decir, la temperatura, la presión, el volumen específico y otras propiedades intensivas no varían con la posición. Si existiera una variación espacial de la temperatura, por ejemplo, existiría una tendencia espontánea hacia una transferencia de energía por conducción dentro del sistema en la dirección de temperatura decreciente. La reversibilidad, sin embargo, requiere que no se presenten procesos espontáneos. A partir de estas consideraciones puede concluirse que u proceso internamente reversible consiste en una serie de estados de equilibrio: es un proceso de cuasi-equilibrio.

Todos esos métodos son impráctico o imposibles pero sirven para indicar las medidas que se pueden tomar para reducir las irreversibilidades (y en consecuencia, reducir las ineficiencias en los procesos). Es por esto que es claro que un proceso reversible es una idealización. Así pues también se pude decir que todos los procesos naturales son irreversibles.