등엔트로피 과정(isentropic process)은 열역학에서 계의 엔트로피가 일정하게 유지되는 과정을 의미한다. 즉 과정 전후에 걸쳐 엔트로피 변화량이 0인 이상적인 열역학적 과정이다.
등엔트로피 과정은 단열적(adiabatic)이면서 동시에 가역적(reversible)인 이상적인 과정으로 정의된다. 단열 과정은 계와 주변 사이에 열 전달이 없는 과정을 말하며, 가역 과정은 과정을 거꾸로 되돌렸을 때 계와 주변이 완전히 원래 상태로 복귀할 수 있는 이상적인 과정을 의미한다. 이 두 조건이 동시에 충족될 때 엔트로피가 일정하게 유지되어 등엔트로피 과정이 된다. 반대로 실제 과정에서는 마찰, 열 전달, 비가역성 등의 요인으로 인해 엔트로피가 증가하게 되므로, 등엔트로피 과정은 실제로 완전히 구현되기 어려운 가상적 이상 과정이다.
등엔트로피 과정은 이상기체의 경우 폴리트로픽 과정의 특수한 경우로 다루어지며, 이때 압력(P), 온도(T), 부피(V) 사이에는 특정한 관계식이 성립한다. 이상기체의 등엔트로피 과정에서 P·V^k = 일정, T·V^(k-1) = 일정 등의 관계가 성립하는데, 여기서 k는 비열비(정압비열/정적비열)이다.
등엔트로피 과정은 공학, 특히 기계공학과 열역학 분야에서 널리 활용되는 개념이다. 터빈, 압축기, 노즐, 디퓨저 등 유체 기계의 해석과 랭킨 사이클(Rankine Cycle), 브레이턴 사이클(Brayton Cycle) 등 각종 동력 사이클의 이상적인 기준 과정으로 사용된다. 실제 기계의 성능을 평가할 때는 실제 과정과 이상적인 등엔트로피 과정을 비교한 등엔트로피 효율(isentropic efficiency) 개념을 사용하여 기기의 비가역성 정도를 정량화한다.
등엔트로피 과정은 등압 과정, 등적 과정, 등온 과정, 등엔탈피 과정과 함께 열역학에서 다루는 대표적인 특수 과정 중 하나이다. 엔트로피 개념은 19세기 중반 루돌프 클라우지우스(Rudolf Clausius)에 의해 정립되었으며, 등엔트로피 과정은 이러한 엔트로피 개념을 바탕으로 정의된 이론적 과정이다.
요약하면, 등엔트로피 과정은 엔트로피가 일정하게 유지되는 이상적인 열역학적 과정으로, 단열·가역 과정이라는 가정 아래에서 실제 기계와 동력 사이클의 이상적인 기준으로 널리 사용되는 중요한 개념이다.
