En thermodynamique, un processus quasi-statique (également appelé quasi-équilibre, du latin quasi, signifiant « comme si »), est un processus thermodynamique qui se produit suffisamment lentement pour que le système reste en équilibre interne. Un exemple de ceci est la compression quasi statique, où le volume d’un système change à une vitesse suffisamment lente pour permettre à la pression de rester uniforme et constante dans tout le système. Un tel processus est une succession d’états d’équilibre, et la lenteur infinie est sa caractéristique.
Ce n’est qu’en processus quasi statique que nous pouvons définir des grandeurs intensives (comme la pression, la température, le volume spécifique, l’entropie spécifique) du système à chaque instant de l’ensemble du processus ; sinon, comme aucun équilibre interne n’est établi, différentes parties du système auraient des valeurs différentes de ces grandeurs.
Tout processus réversible est quasi statique. Cependant, les processus quasi statiques impliquant la production d’entropie ne sont pas réversibles. Un exemple de processus quasi statique non réversible est une compression contre un système avec un piston soumis à friction; bien que le système soit toujours en équilibre thermique, le frottement assure la génération d’entropie dissipative, ce qui va directement à l’encontre de la définition de réversible. Alternativement, on peut dire que le frottement ne générerait de la chaleur et de l’entropie dissipative que si le mouvement du piston n’était pas infiniment lent. Un exemple notable d’un processus qui n’est même pas quasi statique est l’échange thermique lent entre deux corps à deux températures finiment différentes, où le taux d’échange thermique est contrôlé par une partition approximativement adiabatique entre les deux corps — dans ce cas, quelle que soit la lenteur du processus, les états du système composite constitué des deux corps sont loin de l’équilibre, car l’équilibre thermique de ce système composite nécessite que les deux corps soient à la même température.
Une certaine ambiguïté existe dans la littérature concernant la distinction entre processus quasi-statiques et réversibles, car ceux-ci sont parfois considérés comme des synonymes. La raison en est le théorème selon lequel tout processus réversible est également quasi statique, même si (comme nous l’avons illustré ci-dessus) l’inverse n’est pas vrai. Dans des situations pratiques, il est essentiel de différencier les deux: tout ingénieur se souviendrait d’inclure le frottement lors du calcul de la génération d’entropie dissipative, il n’y a donc pas de processus réversibles dans la pratique. La définition donnée ci-dessus est plus proche de la compréhension intuitive du mot « quasi- » (comme si) « statique » et reste techniquement différente des processus réversibles.