系統屬性注意：共軛變量以斜體顯示

材料特性

• 屬性數據庫

可壓縮性 β = ? {\displaystyle \beta =-}
熱膨脹 α = {\displaystyle \alpha =}

方程式

• 卡諾定理
• 克勞修斯定理
• 基本關系
• 理想氣體定律

• 麥克斯韋關系
• Onsager 互惠關系
• 布里奇曼方程
• 熱力學方程表

潛力

• 自由能
• 自由熵

• 內能 U ( S , V ) {\displaystyle U(S,V)}
• 焓 H ( S , p ) = U + p V {\displaystyle H(S,p)=U+pV}
• 亥姆霍茲自由能 A ( T , V ) = U ? T S {\displaystyle A(T,V)=U-TS}
• 吉布斯自由能 G ( T , p ) = H ? T S {\displaystyle G(T,p)=H-TS}

在科學上，不可逆的過程稱為不可逆。 這個概念在熱力學中經常出現。 所有復雜的自然過程都是不可逆的，盡管在共存溫度下的相變（例如冰塊在水中的融化）被很好地近似為可逆。

在熱力學中，系統及其所有環境的熱力學狀態的變化不能通過系統某些屬性的無窮小變化而不消耗能量而精確地恢復到其初始狀態。 經歷不可逆過程的系統可能仍然能夠返回到其初始狀態。 因為熵是一個狀態函數，所以無論過程是可逆還是不可逆，系統熵的變化都是一樣的。 然而，不可能將環境恢復到其自身的初始條件。 不可逆過程會增加系統及其周圍環境的總熵。 熱力學第二定律可用于確定假設過程是否可逆。

直觀地說，如果沒有耗散，則過程是可逆的。 例如，焦耳展開是不可逆的，因為最初系統是不均勻的。 最初，系統的一部分有氣體，另一部分沒有氣體。 為了發生耗散，需要有這樣的不均勻性。 這就像在一個系統中，一部分氣體是熱的，另一部分是冷的。 然后就會發生耗散； 溫度分布會在沒有做功的情況下變得均勻，而且這是不可逆的，因為您無法添加或移除熱量或更改體積以使系統返回到初始狀態。 因此，如果系統始終是均勻的，那么該過程是可逆的，這意味著您可以通過添加或移除熱量、對系統做功或讓系統做功來使系統恢復到原始狀態。 作為另一個例子，為了將內燃機的膨脹近似為可逆的，我們假設溫度和壓力在火花后的整個體積內均勻變化。 顯然，這是不正確的，存在火焰前鋒，有時甚至是發動機爆震。 柴油發動機能夠獲得更高效率的原因之一是燃燒更加均勻，因此消耗的能量更少，并且該過程更接近可逆。

不可逆現象源于這樣一個事實，即如果一個熱力學系統，即任何足夠復雜的系統，相互作用的分子從一種熱力學狀態變為另一種熱力學狀態，系統中原子和分子的配置或排列將發生變化 不容易預測的方式。 當工作體的分子從一種狀態變為另一種狀態時，它們會相互做功，因此會使用一些轉換能。 在這個轉變過程中，由于分子間的摩擦和碰撞，會產生一些熱能損失或耗散。 如果過程逆轉，這種能量將無法恢復。

許多曾經被認為是可逆的生物過程被發現實際上是兩個不可逆過程的配對。