החוק השני של התרמודינמיקה

אפילו בזמנים מוקדם זה כבר שם לב לדפוס פיזור חום: החום עלול לנוע באופן ספונטני מהגוף מחומם בטמפרטורה גבוהה על פחות מחומם. שני החוק של תרמודינאמיקה, אשר מסביר את התהליך הזה התגלה על ידי ניסויים. בפעם הראשונה זה מתואר 1824 קרן, מהנדס צרפתי, שזיהה איך ובאילו תנאי האש עברה לעבודה שימושית המכונות הזמן. באמצע המאה ה XIX על בסיס של המדען הגרמני רודולף קלאוזיוס ניסח את הכלל, אשר ידוע כיום בשם החוק השני של התרמודינמיקה. מהותו היא כי החום לא הולך גוף מחומם יותר מ פחות מחומם באופן ספונטני, כלומר העברת חום לגוף עם טמפרטורה גבוהה חייב להיות מפוצה על ידי אספקת חשמל חיצונית. כדוגמה, מערכות קירור. מאוחר יותר, וויליאם תומסון וכמה מדענים נוספים כדי להבהיר את נוסח החוק.

עיקרון זה צריך להיות מובן אפילו יותר נפוץ מאשר בטיפול רודולף קלאוזיוס. קחו, למשל, את פעולת ההמרה לתוך החום. זה יכול להיות מיוצר על ידי כוח החיכוך. כאשר העבודה זה מתורגם חום לחלוטין, ללא כל מאמץ פיצוי נוסף. Reconversion כשלעצמו בלתי אפשרי. ההמרה של חום שנוצר לתוך העבודה - מדובר בתהליך מלאכותי, כלומר, המחייב מיוחד, תנאים מסודרים באופן מלאכותי.

באופן כללי, החוק השני של התרמודינמיקה, גיבש את עקרונות ואת הכיוון של זרימת התהליכים הטבעיים. הליך ממנו, יכול להיות מוסבר על ידי הפעולה של מספר התקנים. לפיכך, מנועי חום לפעול ידי הבדלי הטמפרטורה שבו חום מועבר מן החם לחלקים הקרים - מן teplootdatchika אל גוף הקירור. במקרה זה, יעילות של המכשיר יכולה להיות לא מאה אחוז. כלומר, לא כל החום מומר לעבודה, אלא רק חלק ממנה. זה עשוי בחלקו להסביר את העובדה כי כדי ליצור מכונת תנועה מתמדת (מסדר שני) הוא באופן עקרוני אי אפשר. במילים אחרות, לא להמציא מכשיר תיענה במלואה וללא כל פיצוי הפך את החום לתוך העבודה. בהתבסס על האמור לעיל, מדענים ר קלאוזיוס ו תומפסון זיהו את הניסוח של שני החוק של התרמודינמיקה. ראשית, באופן ספונטני לחמם לא יכול לזוז מן החום פחות לגופים חמים; ושנית, לא כל החום מופנה מן teplootdatchika אל גוף הקירור, נכנס לעבודה מועילה, אלא רק חלק ממנה. יש גם כמה ניסוחים דומים, אשר בדרך כלל הם השתקפות של מעל. יוצאים מן teploperedatchika אל גוף הקירור, האנרגיה אינה נעלמת, ולכן חוק שימור האנרגיה הכוללת אינה נוגדת את החוק השני של התרמודינמיקה. הגדיר אותו פותח על ידי מספר מדענים מורכבים עיקרי מספר, אשר נדונים במאמר זה.

תהליכים המתייחסים המרת אנרגיה, יכול לזרום באופן ספונטני רק במקרה אם האנרגיה של בצורה מרוכזת בתוך מפוזר עבר. אחת היכולות החשובות ביותר הטבועה באדם ובעלי הביוספרה, מערכות אקולוגיות - היכולת להוריד אנטרופיה. המונח האחרון פירושו היחס של כמות החום לערך טמפרטורה, סוג של אמצעי של כאוס, והוא בא לידי ביטוי באובדן היכולת של מערכת לבצע עבודה מסוימת; בעת שינוי עוצמת הקול של המערכת או אנטרופיה ואנרגיה שלה פוחתת.

בשנת 1865, ר 'קלאוזיוס ולבסוף ניסח את החוק השני של התרמודינמיקה. אנטרופיה, מעצם הגדרתה שלה, היא הגדילה כאשר nonequilibrium מערכת סגורה להתרחש תהליך ספונטני.

החוק השני של התרמודינמיקה מכפיף שנקרא עקרון פירמידות אקולוגיות; בנוסף, הוא - המקור לינדמן החוק, מה שמסביר את העקרונות של זרימת אנרגיה במערכת האקולוגית. הוא מצביע על-ובחדות אחד (ארעיות) המתרחשת בטבע של תהליך ספונטני. בהתאם לכך, את האנרגיה מומרת לחום ואת החום מועבר אל מצנן מגוף מחומם, אשר מוביל להשוואת הטמפרטורה ברמה נמוכה, שכתוצאה ממנה הוא להפסיק כל מיני צורות של תנועה, או המשהו דומה. נ "מוות חום". אם לדבר בשפה פשוטה וברורה, את מהות החוק השני של תרמודינאמיקה היא: כל הספונטניים, התהליכים הטבעיים לסיים את הכאוס ושפל. זה יכול להיות מתואר על ידי הדוגמא הבאה: אם הבית במשך שנים רבות לעזוב בלי שורה, הוא יתחיל בהדרגה לרדת, קריסה.