Die tweede wet van termodinamika

Selfs in die vroeë tye dit is opgemerk hitte verspreiding patroon: die hitte kan spontaan te beweeg van die verhitte liggaam teen 'n hoër temperatuur na 'n minder verhit. Die tweede wet van termodinamika, wat hierdie proses verduidelik is ontdek deur eksperimentering. Vir die eerste keer is dit uiteengesit in sy 1824 S. Carnot, 'n Franse ingenieur, wat geïdentifiseer hoe en onder watter omstandighede die vuur geslaag om nuttige werk in die masjiene van die tyd. In die middel van die XIX eeu op die basis van die Duitse wetenskaplike Rudolf Clausius geformuleer die reël, wat nou bekend staan as die tweede wet van termodinamika. Die essensie is dat die hitte nie gaan na 'n meer verhit liggaam van 'n minder verhit spontaan, dit wil sê die oordrag van hitte na die liggaam met 'n hoër temperatuur moet vergoed word deur 'n eksterne kragbron. As 'n voorbeeld, verkoeling stelsels. Later, William Thomson en 'n paar ander wetenskaplikes om die bewoording van die wet te verduidelik.

Hierdie beginsel moet nog meer wydverspreide verstaan as in die behandeling van Rudolf Clausius. Neem, byvoorbeeld, die omskakeling operasie in hitte. Dit kan geproduseer word deur die wrywingskrag. Wanneer hierdie werk is vertaal in hitte heeltemal, sonder al die ekstra moeite en vergoeding. Reconversie op sigself onmoontlik. Die sukses van die gevolglike hitte in die werk - dit is 'n kunsmatige proses, dit wil sê, wat spesiale, kunsmatig gereël voorwaardes.

In die algemeen, die tweede wet van termodinamika, geformuleer die beginsels en rigting van die vloei van natuurlike prosesse. Op grond van dit, kan verklaar word deur die werking van 'n aantal toestelle. So, hitte-enjins werk deur die temperatuur verskil waardeur hitte oorgedra word vanaf die warm om die koue dele - uit teplootdatchika om die heat sink. In hierdie geval, kan doeltreffendheid van die toestel nie een honderd persent. Dit wil sê, nie almal van die hitte omgeskakel word na werk, maar slegs 'n deel van dit. Dit kan gedeeltelik die feit dat 'n te skep verduidelik voortdurende beweging masjien (tweede-orde) is in beginsel onmoontlik. Met ander woorde, nooit uitvind 'n toestel wat ten volle en sonder enige vergoeding sou voldoen het die hitte in die werk. Gebaseer op die bogenoemde, wetenskaplikes R. Clausius en W. Thompson geïdentifiseer die formulering van die tweede wet van termodinamika. Eerstens, spontaan verhit kan nie beweeg van minder hitte te warmer liggame; tweedens, nie al die hitte gerig vanaf teplootdatchika om die heat sink, gaan in nuttige werk, maar eerder net 'n gedeelte daarvan. Daar is ook 'n paar soortgelyke formulerings, wat oor die algemeen 'n weerspieëling van die bogenoemde. Gaan uit teploperedatchika om die heat sink, het die energie nie verdwyn nie, so die wet van behoud van totale energie is nie in stryd met die tweede wet van termodinamika. Definisie van dit is ontwikkel deur 'n paar wetenskaplikes en bestaan uit 'n paar hoofpunte, wat in hierdie artikel bespreek.

Prosesse wat verband hou met energie-omskakeling, kan spontaan vloei net in die geval as die energie van die gekonsentreerde vorm in 'n verspreide geslaag. Een van die belangrikste vaardighede inherent aan beide die mens en die biosfeer, ekosisteme - die vermoë om te verlaag entropie. Laasgenoemde term beteken die verhouding van die hoeveelheid hitte tot 'n temperatuur waarde, 'n soort van meet van chaos en word geassosieer met verlies van die vermoë van 'n stelsel om 'n spesifieke taak uit te voer; wanneer die verandering van die volume van die stelsel of sy energie entropie verlaag.

In 1865, R. Clausius uiteindelik geformuleer die tweede wet van termodinamika. Entropie, deur sy definisie, verhoog wanneer 'n geslote stelsel nonequilibrium spontane prosesse plaasvind.

Die tweede wet van termodinamika ondergeskiktes sogenaamde beginsel van ekologiese piramides; Daarbenewens het hy - die bron van die wet Lindemann, wat die beginsels van die sirkulasie van energie in die ekosisteem verduidelik. Hy wys na een-spits (verganklikheid) wat in die aard van spontane prosesse. In ooreenstemming daarmee, is die energie omskep in hitte en die hitte word oorgedra na die koeler van 'n verhitte liggaam, wat lei tot gelykmaking van temperatuur op 'n lae vlak, die gevolg van wat om allerhande stop van vorms van beweging, en dies meer. N. "Heat dood". As 'n duidelike en eenvoudige taal te praat, die essensie van die tweede wet van termodinamika is: alle spontane, natuurlike prosesse einde die chaos en agteruitgang. Dit kan geïllustreer deur die volgende voorbeeld: as die huis vir baie jare om te verlaat sonder 'n gasheer, sal dit begin geleidelik daal, ineenstorting.