Ф изика термодинамика бля лекции и вопросы / OF3_4_Entropia_Vtoroe_nachalo_termodinamiki_min

Формулировка Клаузиуса

Формулировка (положение) Клаузиуса (1850

г.):

Невозможен переход теплоты от тела более холодного к телу более нагретому без какихлибо других изменений в системе или окружающей среде.

Невозможен процесс, единственным результатом которого был бы переход теплоты от тела с более низкой температурой к телу с более высокой температурой.

Формулировка Томсона (Кельвина)

Формулировка (положение) Томсона (Кельвина):

Невозможен круговой процесс, единственным результатом которого было бы производство работы за счёт охлаждения теплового резервуара.

Формулировка Томсона и Планка

Формулировка (положение) Томсона и Планка:

Невозможно создать периодически действующую (совершающую какой-либо термодинамический цикл) машину, вся деятельность которой сводилась бы к поднятию некоторого груза (механической работе) и соответствующему охлаждению теплового резервуара.

В этой формулировке второе начало накладывает ограничение на превращение внутренней энергии в механическую: невозможно построить машину, которая совершала бы работу только за счёт получения теплоты из окружающей среды.

Формулировка Оствальда

Воображаемая тепловая машина, которая в результате совершения кругового процесса (цикла) полностью преобразует теплоту, получаемую от какого-либо одного «неисчерпаемого» источника (океана, атмосферы и т.п.), в работу, получила название «перпетуум мобиле (вечный двигатель) второго рода».

Действие вечного двигателя второго рода не противоречит закону сохранения и превращения энергии, но нарушает второе начало термодинамики, и поэтому такой двигатель неосуществим.

Формулировка (положение) Оствальда:

Невозможно построить вечный двигатель второго рода.

☺

Поправка ко второму началу термодинамики: «В жизни нет вечных двигателей. Зато есть вечные тормоза».

Комбинируя с тепловой машиной устройство, в котором нарушается положение Клаузиуса, получаем систему, в которой нарушается положение Томсона–Планка

Принцип Карно

Принцип Карно:

КПД тепловой машины, совершающей цикл между нагревателем (Т1) и холодильником (Т2), не может быть больше, чем

T1 −T2

T1

Схема тепловой машины

Второе начало термодинамики

(Second principle of thermodynamics)

Можно дать более краткую формулировку второго начала термодинамики: в процессах, происходящих в замкнутой системе, энтропия не убывает. Здесь существенно, что речь идёт о замкнутых системах, так как в незамкнутых системах энтропия может вести себя любым образом (убывать, возрастать, оставаться постоянной). Кроме того, отметим ещё раз, что энтропия остаётся постоянной в замкнутой системе только при обратимых процессах. При необратимых процессах в замкнутой системе энтропия всегда возрастает.

3.4.3. Статистический смыслысл энтропии

Никогда не считай счастливым того, кто зависит от счастливой случайности.

Сенека

Но теория вероятности –

Вещь коварная, как США.

В.С. Высоцкий (начало 1966 г.)