Den andre loven om termodynamikk

Selv i oldtiden ble det lagt merke tilregelmessighet av varmefordeling: varme kan spontant overføres fra en oppvarmet kropp med høyere temperatur til mindre oppvarmet. Den andre loven om termodynamikk, som forklarte denne prosessen, ble oppdaget eksperimentelt. For første gang er det skissert i sin 1824 S. Carnot, en fransk ingeniør, som identifiserte hvordan og under hvilke forhold den brann sendes til nyttig arbeid i maskinene på den tiden. I midten av det nittende århundre på grunnlag av den tyske vitenskapsmannen Rudolf Clausius formulert regelen, som nå er kjent som den termodynamikkens andre lov. Sin essens er at den varme som aldri går i en mer oppvarmet legeme fra et mindre oppvarmet spontant, dvs. overføring av varme til kroppen med høyere temperatur må kompenseres med en ekstern strømforsyning. Et eksempel er kjøleenheten. Senere utredet W. Thomson og flere andre forskere formuleringen av denne loven.

Dette prinsippet bør forstås enda bredere,enn i tolkningen av Rudolph Clausius. Ta for eksempel omformingen av arbeidet til varme. Den kan produseres av friksjonskraften. Samtidig blir arbeidet overført til varmen helt uten ytterligere innsats og kompensasjon. Den omvendte transformasjonen er ikke mulig i seg selv. Overføringen av varme til arbeid er allerede en kunstig prosess, det vil kreve spesielle, kunstig organiserte forhold.

Generelt formulerer den andre loven om termodynamikkprinsipper for strømning og retning av naturlige prosesser. Når det gjelder det, er det mulig å forklare funksjonen til en rekke enheter. Således, varmemotorer er på grunn av temperaturforskjellen ved hvilken varme overføres fra den varme til de kalde deler - fra teplootdatchika til varmeavlederen. Og i dette tilfellet kan effektiviteten til enheten ikke være 100%. Det vil si, ikke all varme blir omgjort til arbeid, men bare en del av det. Dette kan delvis forklare det faktum at for å skape en evighetsmaskin (annen orden) er i prinsippet umulig. Med andre ord, aldri oppfinne en enhet som ville overholde fullstendig og uten kompensasjon slått varmen i arbeid. Basert på ovennevnte forskere R. Clausius og W. Thompson identifisert utformingen av termodynamikkens andre lov. For det første kan spontan varme ikke passere fra varmere til varmere kropper; for det andre, ikke all varmen ledes fra teplootdatchika til varmeavlederen, går til nyttig arbeid, men snarere bare en del av denne. Det finnes også flere lignende formuleringer, som generelt er en refleksjon av det ovennevnte. Går fra teploperedatchika til kjøleribben, kommer energien ikke forsvinner, slik at loven om bevaring av total energi er ikke i strid med termodynamikkens andre lov. Definere det ble utviklet av flere forskere og består av flere hovedpunkter som er omtalt i denne artikkelen.

Prosesser som er knyttet til transformasjon av energi,Spontant kan bare flyte hvis energien fra konsentrert form har passert inn i den spredte. En av de viktigste evner, særegne for mennesker, samt biosfæren, økosystemene - er evnen til lav entropi. Sistnevnte term refererer til forholdet mellom mengden varme til temperaturverdien, er en slags mål for kaos og er forbundet med tap av evnen til ethvert system til å utføre visse arbeider; Når volumet av systemet eller dets energi endres, reduseres entropien.

I 1865, R. Clausius formulerte endelig den andre loven om termodynamikk. Entropi, ved sin definisjon, øker når spontane prosesser opptrer i et lukket, ikke-likevektssystem.

Den andre loven om termodynamikk underordner seg såsåkalte prinsippet miljø pyramider; i tillegg har han - kilden til loven Lindemann, som forklarer prinsippene for sirkulasjonen av energi i økosystemet. Han viser til ett-pointedness (flyktighet) som forekommer i naturen av spontane prosesser. I samsvar med dette, er den energi omdannet til varme, og varmen overføres til kjøleren fra et oppvarmet legeme, noe som fører til utjevning av temperaturen på et lavt nivå, konsekvensen av dette er å stoppe alle slags former for bevegelse, eller lignende. N. "Heat death". Hvis å snakke klart og enkelt språk, essensen av termodynamikkens andre lov er: alle spontane, naturlige prosesser avslutte kaos og degradering. Dette kan illustreres med følgende eksempel: hvis huset i mange år å forlate uten en vert, vil den begynne gradvis å avta, kollaps.