Второе начало термодинамики. Необратимость макропроцессов в замкнутых (изолированных) системах/на реальных примерах/
Основные понятия
- Изолированная термодинамическая система - совокупность физических тел, изолированных от взаимодействия с другими телами.
- термодинамический процесс - любое изменение, происходящее в термодинамической системе.
- Термодинамический процесс считается обратимым, или квазистатическим, если он может происходить как в прямом, так и в обратном направлении, причем если такой процесс происходит сначала в прямом, а затем в обратном направлении и система возвращается в исходное состояние, то в окружающей среде и в этой системе не происходит никаких изменений.
- Всякий процесс, не удовлетворяющий этим условиям, является необратимым.
Законы, принципы и соотношения
- Второе начало (закон) термодинамики (современная формулировка) - полученное опытным путем утверждение о том, что невозможно построить вечный двигатель второго рода.
Необратимость тепловых процессов. Второе начало термодинамики.
При соприкосновении тел процесс теплопередачи происходит самопроизвольно от горячего тела к холодному до тех пор, пока оба тела не будут иметь одинаковые температуры. Все наблюдали, как налитый в чашку горячий чай постепенно остывает, нагревая окружающий воздух. Но никто не видел, чтобы теплый чай в чашке вдруг закипел за счет охлаждения окружающего его воздуха.
Теплопередача тепла всегда осуществляется от горячего тела к холодному, потому что равномерное распределение быстрых и медленных молекул в двух соприкасающихся телах является более вероятным, чем такое распределение, при котором в одном теле будут только «быстрые» молекулы, а в другом — только «медленные».
Системы, состоящие из большого числа частиц, будучи предоставленные самим себе, таким образом, самопроизвольно переходят из состояний менее вероятных в состояния более вероятные.
Основатель термодинамики немецкий физик Р. Клаузиус в своем труде «Механическая теория тепла» писал:
«Различные соображения, касающиеся природы и поведения теплоты, привели меня к убеждению, что проявляющееся при теплопроводности и обыкновенном излучении тепла стремление теплоты переходить от более теплых тел к более холодным, выравнивая, таким образом, существующие разницы температур, связано с самой ее сущностью, что оно должно иметь силу пи всех обстоятельствах, поэтому я выдвинул в качестве принципа следующее предположение: теплота не может переходить сама собой от более холодного тела к более теплому».
Такова была первая формулировка второго закона термодинамики.
 |
 |
 |
 |
 |
 |