En termodinámica , un proceso cuasiestático , también conocido como proceso de cuasiestático (del latín quasi , que significa 'como si' [1] ), es un proceso termodinámico que ocurre lo suficientemente lento como para que el sistema permanezca en equilibrio termodinámico físico interno (pero no necesariamente químico) . Un ejemplo de esto es la expansión cuasiestática de una mezcla de gas hidrógeno y oxígeno, donde el volumen del sistema cambia tan lentamente que la presión permanece uniforme en todo el sistema en cada instante de tiempo durante el proceso. [2] Un proceso idealizado de este tipo es una sucesión de estados de equilibrio físico, caracterizados por una lentitud infinita. [3]
Sólo en un proceso termodinámico cuasiestático podemos definir con exactitud magnitudes intensivas (como presión, temperatura , volumen específico , entropía específica ) del sistema en cualquier instante durante todo el proceso; de lo contrario, dado que no se establece un equilibrio interno, diferentes partes del sistema tendrían diferentes valores de estas magnitudes, por lo que un único valor por magnitud puede no ser suficiente para representar el sistema completo. En otras palabras, cuando una ecuación para un cambio en una función de estado contiene P o T , implica un proceso cuasiestático.
Si bien todos los procesos reversibles son cuasiestáticos, la mayoría de los autores no requieren un proceso cuasiestático general para mantener el equilibrio entre el sistema y el entorno y evitar la disipación, [4] que son características definitorias de un proceso reversible. Por ejemplo, la compresión cuasiestática de un sistema por un pistón sujeto a fricción es irreversible; aunque el sistema siempre está en equilibrio térmico interno, la fricción asegura la generación de entropía disipativa, lo que va en contra de la definición de reversibilidad. Cualquier ingeniero recordaría incluir la fricción al calcular la generación de entropía disipativa.
Un ejemplo de un proceso cuasiestático que no es idealizable como reversible es la transferencia de calor lenta entre dos cuerpos a dos temperaturas finitamente diferentes, donde la velocidad de transferencia de calor está controlada por una partición poco conductora entre los dos cuerpos. En este caso, sin importar cuán lento se lleve a cabo el proceso, el estado del sistema compuesto que consiste en los dos cuerpos está lejos del equilibrio, ya que el equilibrio térmico para este sistema compuesto requiere que los dos cuerpos estén a la misma temperatura. Sin embargo, el cambio de entropía para cada cuerpo se puede calcular utilizando la ecuación de Clausius para la transferencia de calor reversible.
