Диссипативные силы и обратимые процессы

Потому что диссипативные силы преобразуют часть работы в тепло. Если мы хотим иметь обратимый процесс, мы должны иметь возможность вернуть систему и ее окружение обратно в исходное состояние без каких-либо изменений во вселенной . Для этого мы должны извлекать тепло из окружающей среды и все это превращать в работу, что невозможно в силу второго начала термодинамики.

Если позволить цилиндру с поршнем, в котором существует трение между стенками цилиндра и поршнем, расширяться, часть проделанной работы используется для преодоления силы трения (выделяется в виде тепла). Теперь, если вы подадите то же количество тепла, которое было выделено в виде работы, и попытаетесь сжать поршень обратно в его исходное состояние, часть работы снова выделится в виде тепла, и, следовательно, вы никогда не сможете достичь исходного состояния без изменения состояния поршня. окрестности.

Другими словами, если вы продолжаете сжимать до тех пор, пока не достигнете начального состояния, вы подадите больше тепла при реверсировании, чем потребовалось, чтобы привести его в расширенное состояние.

Это происходит потому, что трение является диссипативной силой. Каково бы ни было направление движения поршня, какая-то часть работы всегда выделяется в виде тепла. Если бы процесс был обратимым, сила трения должна была бы поглощать тепло из окружающей среды и преобразовывать его в работу, но мы знаем, что этого никогда не происходит.