Второе начало термодинамики

НЕОБРАТИМОСТЬ
ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ
ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ УТВЕРЖДАЕТ, ЧТО КОЛИЧЕСТВО ЭНЕРГИИ ПРИ ЛЮБЫХ ЕЕ ПРЕВРАЩЕНИЯХ ОСТАЕТСЯ НЕИЗМЕННЫМ.
НО! ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ НИЧЕГО НЕ ГОВОРИТ О ТОМ, КАКИЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ ВОЗМОЖНЫ.
Заметьте, многие процессы, которые возможны с точки зрения закона сохранения энергии, никогда не протекает в действительности.

Примеры:
► Нагретые тела остывают
► Колебания маятника
Энергетически допустимо: увеличение амплитуды колебаний маятника за счет охлаждения самого маятника и окружающей среды.
Энергетически допустим процесс передачи теплоты от холодного тела к горячему.

НЕОБРАТИМЫМ называется процесс, обратный которому может протекать только как одно из звеньев более сложного процесса.
Передача тепла от холодного тела к горячему используя холодильную установку, потребляющую энергию.
Увеличение амплитуды маятника в результате более сложного процесса, включающего толчок рукой

ИЛЛЮСТРАЦИЯ НЕОБРАТИМОСТИ ЯВЛЕНИЙ В ПРИРОДЕ
ПРОСМОТР КИНОФИЛЬМА
В ОБРАТНОМ НАПРАВЛЕНИИИ
«ПАДЕНИЕ ХРУСТАЛЬНОЙ ВАЗЫ
СО СТОЛА»
Соединение лежащих на полу осколков
и восстановление ВАЗЫ
ПРОЦЕСС ВОССТАНОВЛЕНИЯ ВАЗЫ ИЗ ОСКОЛКОВ НЕ ПРОТИВОРЕЧИТ ЗАКОНАМ СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ, ЗАКОНАМ МЕХАНИКИ, НИ ВООБЩЕ КАКИМ ЛИБО ЗАКОНАМ, КРОМЕ

ВТОРОЙ ЗАКОН
ТЕРМОДИНАМИКИ
Указывает направление возможных энергетических превращений, выражая необратимость процессов в природе
Установлен путем обобщения опытных фактов

ФОРМУЛИРОВКА КЛАУЗИУСА
Невозможно перевести тепло от более холодной системы к более горячей при отсутствии одновременных изменений в обеих системах или окружающих телах
Невозможен процесс, единственным результатом которого была бы передача энергии путем теплообмена от тела с низкой температурой к телу с более высокой температурой.

ФОРМУЛИРОВКА КЕЛЬВИНА 1851 г
Невозможно осуществить такой периодический процесс, единственным результатом которого было бы получение работы за счет теплоты, взятой от одного источника.
В циклически действующей тепловой машине невозможен процесс, единственным результатом которого было бы преобразование в механическую работу всего количества теплоты, полученного от единственного теплового резервуара.

Самопроизвольные процессы в изолированной системе всегда происходят направлении перехода от маловероятного состояния в более вероятное

КЛАУЗИУС (Clausius) Рудольф Юлиус Эмануэль ( 1822 - 1888), немецкий физик, один из основателей термодинамики и молекулярно-кинетической теории теплоты. Окончил в Берлинский университет. Первым понял и проанализировал идеи С. Карно и оценил их значение для теории теплоты и тепловых машин. Развивая эти идеи, Клаузиус в 1850 (одновременно с У. Кельвином) дал первую формулировку второго начала термодинамики, в которой содержалось утверждение о необратимости процесса передачи теплоты: "Теплота не может сама собою перейти от более холодного тела к более тёплому". Ввёл понятие энтропии, длины свободного пробега молекул. Количественно объяснил явления в газах, как внутреннее трение, теплопроводность и диффузия.
Иностранный член Лондонского королевского общества (1868), член-корреспондент Парижской АН (1865).