Второй закон термодинамики. Критерии направленности

Самопроизвольного процесса в изолированных и закрытых cистемах

Самопроизвольным (спонтанным) является процесс, который совершается в системе без затраты работы извне и который уменьшает работоспособность системы после своего завершения. Следовательно, система самопроизвольно может переходить только из менее устойчивого состояния в более устойчивое. Один из важнейших принципов самопроизвольности протекания процессов в ТС - стремление системы к минимуму энергии за счет выделения энергии в окружающую среду.

Второй закон термодинамики определяет направленность и пределы протекания самопроизвольных процессов. Он позволяет разделить все процессы на два вида: обратимые и необратимые, предлагая меру необратимости процесса.

Теплота не может самопроизвольно переходить от менее нагретого тела к более нагретому (постулат Клаузиуса, 1850).

Переход тепловой энергии от одного тела к другому определяется наличием разности температур; самопроизвольный процесс перехода теплоты от источника с более высокой температурой к источнику с более низкой температурой можно использовать для получения работы.

Нельзя построить периодически действующую машину, которая только производила бы работу и охлаждала резервуар теплоты; в работу можно превратить лишь часть теплоты, самопроизвольно переходящей от нагретого тела к холодному.

Для обратимого цикла:

(1)

Изучение тепловых машин и анализ уравнения(1) привел к пониманию важности Q/T и имеющей размерность теплоемкости (приведенная теплота).

(2)

(3)

–приращение энтропия есть полный дифференциал.

– дифференциальня форма; (4)