Skript Technische Thermodynamik

Reversible und irreversible Prozesse  —  Der Begriff des reversiblen Prozesses ist 

in der Thermodynamik von grundlegender Bedeutung. Hierunter wird ein Vorgang 

verstanden, der vollständig umkehrbar ist. Es gilt folgende Definition: 

Ein Prozess ist  reversibel  oder umkehrbar, wenn ein System, in dem der Prozess 

abgelaufen ist, wieder in seinen Anfangszustand gebracht werden kann, ohne dass 

irgendwelche Änderungen in der Umgebung zurückbleiben. 

Ist der Anfangszustand des Systems ohne Änderungen in der Umgebung nicht wie-

derherstellbar, so ist der Prozess irreversibel oder nicht umkehrbar. 

Nach dieser Definition ist ein Prozess nicht schon dann reversibel, wenn das System 

wieder in den Anfangszustand zurück gebracht werden kann. Dies ist mit entspre-

chendem Aufwand stets möglich. Wesentlich ist, dass bei der Umkehrung des Pro-

zesses auch in der Umgebung des Systems keine Veränderungen zurückbleiben. 

Ein reversibler Prozess muss sich also durch seine Umkehrung in allen seinen Aus-

wirkungen vollständig annullieren lassen (vgl. Baehr, 1973, S. 30). 

Alle in der Natur oder Technik ablaufenden Prozesse der Energieumwandlung oder 

der Energieübertragung sind irreversibel. Dazu gehören alle Ausgleichsvorgänge und 

alle Vorgänge mit Reibung. Ausgleichsprozesse können nach aller Erfahrung nur in 

einer Richtung ablaufen. So ist noch nie beobachtet worden, dass nach einem 

Druck-  oder Temperaturausgleich die beiden daran beteiligten Systeme von selbst, 

d. h. ohne äußere Einwirkungen, wieder in ihren Ausgangszustand zurückgekehrt 

sind. Bei Prozessen mit Reibung gelangt stets ein mehr oder weniger geringer Ener-

gieanteil als so genannter Verlust in die Umgebung und wird dort zerstreut. Aufgrund 

dieses Verlustes kann bei einer Umkehrung des Prozesses die Energie nicht voll-

ständig in die ursprünglich vorhandene Energieart zurückverwandelt werden. Der 

ursprüngliche Zustand ist nur durch Einwirkungen von außen wiederherstellbar. 

Sind die Verluste bei Prozessen mit Reibung sehr gering, so können sie in erster 

Näherung vernachlässigt werden. Der Prozess wird dann praktisch als umkehrbar 

angesehen. Der Energiezustand zu Beginn des Prozesses kann dann nahezu voll-

ständig wiederhergestellt werden. Ein derartig idealisierter Prozess gilt in der Ther-

modynamik als reversibler Grenzfall.  

Häufig werden bei thermodynamischen Berechnungen Reibungsvorgänge vernach-

lässigt, um die Prozesse in einem System einfacher beschreibbar zu machen und 

einfachere Formulierungen zu erhalten (vgl. Windisch, 2001, S. 28f).