Čo znamená druhý zákon termodynamiky?

odpoveď:

Existujú rôzne výkazy spojené s druhým zákonom termodynamiky. Všetky sú logicky ekvivalentné. Najlogickejšie vyhlásenie je ten, ktorý zahŕňa zvýšenie entropie.

Dovoľte mi preto predstaviť ďalšie rovnocenné vyhlásenia toho istého zákona.

Vyhlásenie Kelvina-Plancka -

Nie je možný žiadny cyklický proces, ktorého jediným výsledkom je úplná premena tepla na ekvivalentné množstvo práce.

Clausiusovo vyhlásenie -

Nie je možný žiadny cyklický proces, ktorého jediným efektom by bol prenos tepla z chladnejšieho tela do teplejšieho tela.

vysvetlenie:

Všetky nevratné (prirodzené a spontánne) procesy sa vyznačujú tým, že entropia sa v takýchto procesoch vždy zvyšuje.

A druhý termodynamický zákon logicky znamená, že entropia má tendenciu zvyšovať sa.

Fyzický systém musí vždy prejsť do stavu maximálnej entropie.

Inými slovami, druhý zákon špecifikuje smer vývoja prirodzeného procesu.

Prírodné systémy majú vždy tendenciu maximalizovať svoju entropiu.

A to je to, o čom je druhý zákon.

Zvážte napríklad prenos tepla z jedného telesa do druhého v dôsledku teplotného rozdielu.

Teplo vždy spontánne prúdi z teplejšieho tela do chladnejšieho. Ale nikto nikdy nepozoroval spontánny prenos tepla z chladnejšieho tela do teplejšieho tela.

Aj keď je tento jav prípustný prvým zákonom, takéto procesy sa nikdy nevyskytujú prirodzene. To je podstata druhého zákona.

Teplo sa prenáša z teplejšieho tela na chladnejšie telo, pretože je sprevádzané zvýšením entropie, ale konverzácia nikdy nenastane, pretože taká entropia systému sa musí znížiť.

To je to, o čom je Clausiusovo vyhlásenie.

Je možné dokázať, že všetky výpovede druhého zákona sú úplne rovnocenné a týkajú sa tej istej centrálnej koncepcie zvýšenia entropie.

Je možné poznamenať, že prenos tepla z chladnejšieho tela do teplejšieho tela je možný (ako v chladničke alebo klimatizácii). Druhý zákon uvádza, že takýto proces však nie je spontánny a prirodzený. Aby sa takýto proces mohol uskutočniť, vyžaduje sa externá práca.