Второе начало термодинамики. Первое начало термодинамики, выражая закон сохранения и превращения энергии, не позволяет установить направление протекания термодинамических процессов

Первое начало термодинамики, выражая закон сохранения и превращения энергии, не позволяет установить направление протекания термодинамических процессов. Открытие второго начала термодинамики связано с необходимостью ответить на вопрос: какие процессы в природе возможны, а какие нет? Второе начало термодинамики определяет направление протекания термодинамических процессов: невозможно протекание самопроизвольного процесса, сопровождающееся уменьшением энтропии системы, ибо это означало бы самопроизвольный переход системы в менее вероятное состояние.

Более краткая формулировка: в процессах, происходящих в замкнутой системе, энтропия не убывает (в необратимых процессах, таких, как явления переноса,

энтропия всегда возрастает: , поскольку ; при обратимых процессах , поскольку ).

Укажем еще две формулировки второго начала термодинамики:

1) по Кельвину: невозможен круговой процесс, единственным конечным результатом которого является превращение теплоты, получаемой от нагревателя, в эквивалентную ей работу;

2) по Клаузиусу: невозможен круговой процесс, единственным результатом которого является передача теплоты от менее нагретого тела к более нагретому.

Первые два начала термодинамики дают недостаточно сведений о поведении термодинамических систем при нуле Кельвина. Они дополняются третьим началом термодинамики, или теоремой Нернста-Планка: энтропия всех тел в состоянии равновесия стремится к нулю по мере приближения температуры к нулю Кельвина:

.

Из этой теоремы следует, что теплоемкости и при 0 К равны нулю.

Дата добавления: 2014-01-20