Формулювання і аналітичне вираження другого закону термодинаміки

Суть закону виражається формулюванням Больцмана:

Природа від станів менш вірогідних прагне до станів вірогідніших, найбільш вірогідним станом є термодинамічна рівновага.

Формулювання другого закону термодинаміки:

1. Будь-який мимовільний процес в природі є необоротним.

2. Теплота не може мимовільно переходити від тіл менш нагрітих до тіл більш нагрітих.

3. Неможливо за допомогою неживого матеріального агенту одержати від якоїсь маси або речовини механічну роботу шляхом охолоджування її нижче за температуру найхолоднішого з навколишніх предметів (Кельвін, 1851г.).

4. Неможливо побудувати періодичнодіючу теплову машину, всі дії якої зводилися б до підняття деякого вантажу і охолоджування теплового джерела (вічний двигун першого роду).

5. Для теплового двигуна необхідно мати два джерела теплоти: гарячий і холодний.

Аналітичне вираження другого закону термодинаміки:

або , або TdS dU+dL - об'єднане рівняння I і II законів термодинаміки. Знак «>» відноситься до протікання в системі необоротних процесів, при цьому ентропія термодинамічної системи зростає і в рівноважному стані з рештою системи стає максимальною. Знак «=» відноситься до протікання в системі необоротних процесів, при цьому ентропія термодинамічної системи не змінюється. Якщо dS>0, теплота підводиться, якщо dS<0, то відводиться. Фізичне значення ентропії:

1. Міра деградації енергії;

2. Міра безповоротності процесів;

3. Міра працездатності системи;

4. Міра хаосу або безладу.