Den termodynamikkens andre lov

Selv i tidligere tider har det blitt lagt merke til varmefordelingsmønster: varmen kan spontant bevege seg fra den oppvarmede legemet ved en høyere temperatur til et mindre oppvarmet. Den andre termodynamiske loven, som forklarer denne prosessen ble oppdaget av eksperimentering. 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. Som et eksempel, kjøleanlegg. Senere, William Thomson og noen andre forskere til å klargjøre ordlyden i loven.

Dette prinsippet skal forstås enda mer utbredt enn i behandling av Rudolf Clausius. Ta for eksempel konvertering drift til varme. Det kan fremstilles ved friksjonskraften. Når dette arbeidet er oversatt til varme helt, uten alle de ekstra innsats og kompensasjon. Reomdannelse i seg selv umulig. Omdannelsen av de resulterende varme til arbeid - det er en kunstig prosess, det vil si, som krever spesielle, kunstig anordnet forhold.

Generelt er det termodynamikkens andre lov, formulert prinsipper og retningen av strømmen av naturlige prosesser. Ved å gå frem fra den, kan forklares ved drift av et antall enheter. Således, varmemotorer operere med temperaturforskjellen ved hvilken varme overføres fra den varme til de kalde deler - fra teplootdatchika til varmeavlederen. I dette tilfellet kan effektiviteten av enheten ikke er ett hundre prosent. Det vil si, ikke alle av varmen konverteres 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 formuleringen av det andre termodynamiske loven. For det første, spontant varme kan ikke bevege seg fra mindre varme til varmere legemer; 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 de 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 energiomforming, kan spontant flyte bare i tilfelle hvis energien i konsentrert form i en dispergert passert. En av de viktigste evnene iboende til både mennesker og biosfæren, økosystemer - evnen til å senke entropi. Den sistnevnte betegnelse betyr forholdet mellom mengden av varme til en temperaturverdi, en form for mål for kaos og er forbundet med tap av evnen til et system for å utføre en spesiell oppgave; ved endring av volumet av systemet eller dets energi entropi avtar.

I 1865, R. Clausius endelig formulerte termodynamikkens andre lov. Entropi, av dens definisjon, blir øket når et lukket system nonequilibrium forekomme spontane prosesser.

Den andre termodynamiske loven underordner såkalte prinsippet om næringspyramide; 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 typer av 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.