Den termodynamikens andra lag

Även i tidiga tider har man märkt värmefördelningsmönster: värmen kan spontant förflytta sig från den upphettade kroppen vid en högre temperatur till en mindre uppvärmd. Den andra huvudsatsen, vilket förklarar denna process upptäcktes genom experiment. För första gången beskrivs i sin 1824 S. Carnot, en fransk ingenjör, som identifierade hur och under vilka förhållanden brand skickas till nyttigt arbete i maskinerna av tiden. I mitten av artonhundratalet på grundval av den tyska vetenskapsmannen Rudolf Clausius formulerade regel som nu kallas termodynamikens andra lag. Dess väsen är att värmen går aldrig till en mer uppvärmd kropp från en mindre uppvärmd spontant, dvs överföring av värme till kroppen med högre temperatur måste kompenseras av en extern strömkälla. Som ett exempel, kylsystem. Senare William Thomson och några andra forskare att klargöra ordalydelsen i lagen.

Denna princip bör förstås ännu mer utbredd än vid behandling av Rudolf Clausius. Ta till exempel omvandling operationen till värme. Det kan framställas genom friktionskraften. När detta arbete är översatt till värme helt utan alla extra ansträngning och ersättning. Omställning i sig omöjlig. Omvandling av den resulterande värme till arbete - det är en artificiell process, dvs som kräver speciella, artificiellt anordnade betingelser.

I allmänhet, termodynamikens andra lag, formulerade principerna och riktning av flödet av naturliga processer. Fortsätter från den, kan förklaras av driften av ett antal anordningar. Således, värmemotorer arbetar genom temperaturskillnaden, genom vilken värme överförs från den varma till den kalla delar - från teplootdatchika till kylflänsen. I detta fall kan effektiviteten av anordningen inte vara hundra procent. Det vill säga, inte alla av värmen omvandlas till arbete, men bara en del av det. Detta kan delvis förklara det faktum att för att skapa en evighetsmaskin (andra ordningens) är i omöjligt princip. Med andra ord, aldrig uppfinna en apparat som skulle fullo och utan någon ersättning aktiverat värmen i arbete. Baserat på ovanstående forskarna R. Clausius och W. Thompson identifierade utformningen av den andra termodynamikens. För det första, spontant värme kan inte flytta från mindre värme till varmare organ, för det andra, inte all värme riktad från teplootdatchika till kylflänsen, går till användbart arbete, utan snarare endast en del därav. Det finns också flera liknande formuleringar, som i allmänhet är en återspegling av den ovan. Att gå från teploperedatchika till kylflänsen, inte energin försvinner inte, så lagen om bevarande av den totala energin är inte strider mot termodynamikens andra lag. Definiera det har utvecklats av flera forskare och består av flera huvudpunkter, som diskuteras i den här artikeln.

Processer som hänför sig till energiomvandling, kan spontant strömma endast i fallet om energin av den koncentrerad form i en dispergerad passerat. En av de viktigaste förmågor inneboende både människor och biosfären, ekosystem - Förmågan att sänka entropi. Den senare termen innebär förhållandet mellan den mängd värme till ett temperaturvärde, ett slags mått på kaos och är associerad med förlust av förmågan hos ett system att utföra ett specifikt arbete; vid ändring av volymen av systemet eller dess energi entropi minskar.

År 1865, R. Clausius slutligen formulerade termodynamikens andra lag. Entropi, genom sin definition, ökas när ett slutet system nonequilibrium uppträder spontana processer.

Den termodynamikens andra lag underordnar så kallade principen om näringspyramid; Dessutom han - källan till lag Lindemann, vilket förklarar principerna för cirkulationen av energi i ekosystemet. Han pekar på en pointedness (förgänglighet) som förekommer i naturen av spontana processer. I enlighet därmed, är den energi som omvandlas till värme och värmen överförs till den svalare från en uppvärmd kropp, vilket leder till en utjämning av temperatur på en låg nivå, vars konsekvens är att stoppa alla typer av former av rörelse, eller liknande. N. "Heat död". Om att tala tydligt och enkelt språk, är kärnan i termodynamikens andra lag: alla spontana, naturliga processer avsluta kaos och nedbrytning. Detta kan illustreras med följande exempel: om huset under många år att lämna utan en värd, börjar den gradvis att minska, kollaps.