Reversibilidade

Reversibilidade refere-se à propriedade de um sistema físico de retornar ao estado inicial A quando revertida a causa que o levou de A ao estado final B distinto de A. É aplicado com duas conotações, uma estrita, outra mais ampla. Em sentido estrito, reversibilidade aplica-se a processos que não acarretam aumento de entropia. Em sistemas termodinâmicos isolados reversibilidade refere-se a capacidade de um sistema termodinâmico macroscópico ou microscópico de experimentar alterações físicas ou químicas sem que estas alterações impliquem um aumento da entropia do sistema, sendo assim sempre possível voltar-se ao estado anterior à transformação uma vez revertidas as condições que implicaram tal transformação. Em acordo com a segunda lei da termodinâmica, caso haja aumento de entropia quando da ocorrência de processos em sistemas isolados, os estados iniciais - de menor entropia - ficam doravante permanentemente inacessíveis ao sistema isolado. Somente estados caracterizados por um mesmo valor de entropia são acessíveis de forma reversível. Os estados caracterizados por maiores valores de entropia são acessíveis, contudo de forma irreversível, e os com menores valores de entropia ficam permanentemente inacessíveis uma vez mantidas as fronteiras completamente restritivas delimitando o sistema. Em sentido lato, "reversibilidade" aplica-se a sistemas com fronteiras permeáveis - fechados e mesmo abertos - nos quais os estados A e B diferem de tal forma que o estado B retenha em si todas as condições necessária para que o estado A mostre-se novamente acessível uma vez invertido o processo que afrouxou as restrições que impediam a transformação de A para B - esta geralmente espontânea. Não é necessário neste caso que o estado B seja isentrópico a A, podendo B ser caracterizado por uma entropia maior do que A. Contudo a transformação e os estados devem ter consigo associados a propriedade de que, ao impor-se o retorno a A, o processo de retorno intrinsecamente implique a transferência do excesso de entropia - produzido na transição inicial de A para B - para a vizinhança - geralmente mediante calor entre o sistema e a vizinhança. Assim, o processo que leva à transição entre A-B é reversível às custas de um constante aumento da entropia da vizinhança, visto que a entropia não renegada à vizinhança produzida no processo direto (A --> B) é automaticamente renegada à vizinhança no processo reverso (B --> A). Exemplo clássico da aplicação da reversibilidade em sentido lato associa-se ao processo de carga e descarga das pilhas recarregáveis (baterias) quando contrastado ao processo irreversível atrelado às pilhas comuns não recarregáveis.