Reversibilität

Ein Prozess verläuft reversibel, falls er ohne bleibende Veränderung (im System oder in der Umgebung) rückgängig gemacht werden kann. In einem rückwärts laufenden Film erscheint der reversible Prozess wieder als möglicher Vorgang. Reversible Prozesse heissen deshalb auch invariant gegen Zeitumkehr. Die reversiblen Prozesse bilden die theoretische Grenze der realen Prozesse. Nicht reversible Prozess nennt man irreversibel.

In jedem realen Prozess wird Entropie produziert, bzw. Energie dissipiert. Weil Entropie sich nicht vernichten lässt, können reale Prozesse nicht rückwärts laufen. Die Entropieproduktion prägt der Zeit eine Richtung auf.

In der klassischen Mechanik sind alle Vorgänge umkehrbar, solange keine Kraft und kein Drehmoment von der Geschwindigkeit bzw. Winkelgeschwindigkeit abhängt. Dynamische Systeme verhalten sich irreversibel, sobald diese ein resistives Element enthalten.

Beispiele reversibler Modelle

• schiefer Wurf
• reibungsfreie schwingendes Pendel
• Planetensystem (Himmelsmechanik)
• ungedämpfter, elektrischer Schwingkreis
• Zustandsänderungen des idealen Gases
• Zustandsänderungen homogener Stoffe