O que é um processo de quase-equilíbrio? Qual é a sua importância para a engenharia?

Um processo de quase-equilíbrio é formado por uma sequência de estados de equilíbrio.

E o que são estados de equilíbrio?

O equilíbrio é atingido, quando as propriedades do sistema não mudam, caso ele seja isolado da sua vizinhança.

Imagine, então, um sistema formado por pontos com temperaturas diferentes entre si. Se o sistema for isolado do seu meio nessas condições, as temperaturas dos pontos vão variar até se igualarem. Nessa situação final, falamos que o sistema está em equilíbrio térmico.

Agora pense em um sistema constituído de pontos com pressões diferentes entre si. Se o sistema for isolado do seu meio nessas condições, as pressões dos pontos vão variar até se igualarem (isso ocorre, quando desprezamos os efeitos da gravidade sobre o sistema). Nessa situação final, dizemos que o sistema está em equilíbrio mecânico.

Afirmamos que o sistema está em equilíbrio termodinâmico, quando todos seus potenciais de transformação interna espontânea é esgotado. Ou seja, quando ele atinge seu equilíbrio químico (o sistema não reage espontaneamente), seu equilíbrio de fase (o sistema não muda de fase espontaneamente) e seus equilíbrios mecânico e térmico (sua pressão e temperatura não variam espontaneamente).

Nesse instante, os valores de suas propriedades intensivas (temperatura, pressão, massa específica, entre outras) são uniformes por todo o sistema.

Logo, em um estado de equilíbrio, com apenas um valor da propriedade intensiva, sabemos o valor dessa propriedade em todos os pontos do sistema. Um processo de quase-equilíbrio é uma aproximação composta apenas de estados nessa condição.

A importância dessa simplificação para a engenharia é facilitar o estudo dos processos termodinâmicos. A cada instante desse processo, com apenas um valor de pressão, temperatura e massa específica, sabemos o valor dessas propriedades intensivas para todos os pontos do sistema.