Uma transformação é quasi-estática quando ocorre tão lentamente que o sistema permanece em equilíbrio termodinâmico em cada instante. Todas as variáveis de estado — pressão, volume, temperatura — permanecem bem definidas ao longo de todo o processo.
- As variáveis de estado variam de forma infinitesimal e controlada.
- É uma idealização, pois processos reais sempre ocorrem em tempo finito.
Uma transformação é reversível caso possa ser completamente desfeita, restaurando o sistema e ambiente ao estado original sem deixar nenhum rastro. Isso exige que o processo seja quasi-estático e ocorra sem atrito nem dissipação de energia.
-Toda transformação reversível é quasi-estática; mas nem toda quasi-estática é reversível.
- Estabelece o limite máximo de eficiência de qualquer máquina térmica.
- Na prática, qualquer dissipação, atrito ou gradiente finito de temperatura torna o processo irreversível.
Uma transformação é irreversível quando não pode ser refeita. Esses processos ocorrem espontaneamente e são os processos do mundo real.
- Atrito: energia mecânica se dissipa como calor, sendo impossível recuperar o trabalho perdido.
- Expansão livre: gás expande no vácuo sem realizar trabalho (sistema longe do equilíbrio).
- Mistura: dois gases misturados não se separam espontaneamente.