De tweede wet van de thermodynamica

Zelfs in vroege tijden is het opgevallen warmteverdeling patroon: de warmte kan spontaan bewegen van het verwarmde lichaam op een hogere temperatuur naar een minder verwarmd. De tweede wet van de thermodynamica, waarmee dit proces wordt uitgelegd werd ontdekt door experimenteren. Voor de eerste keer dat het wordt beschreven in haar 1824 S. Carnot, een Franse ingenieur, die geïdentificeerd hoe en onder welke voorwaarden het vuur doorgegeven aan nuttig werk in de machines van de tijd. In het midden van de negentiende eeuw aan de hand van de Duitse wetenschapper Rudolf Clausius geformuleerd aan de regel die nu bekend staat als de tweede wet van de thermodynamica. De essentie is dat de warmte gaat nooit naar een meer verhitte lichaam van een minder verwarmd spontaan, dat wil zeggen de overdracht van warmte aan het lichaam met een hogere temperatuur moet worden gecompenseerd door een externe voeding. Als voorbeeld koelsystemen. Later, William Thomson en een aantal andere wetenschappers om de formulering van de wet te verduidelijken.

Dit principe moet een nog grotere omvang worden begrepen dan bij de behandeling van Rudolf Clausius. Neem bijvoorbeeld de omzetting operatie in warmte. Het kan worden geproduceerd door de wrijvingskracht. Wanneer dit werk is vertaald in warmte volledig, zonder al de extra inspanning en beloning. Reconversie op zich onmogelijk. De omzetting van de warmte in arbeid - het een kunstmatige, dwz, die speciale kunstmatig aangebracht omstandigheden.

In het algemeen is de tweede wet van de thermodynamica, formuleerde de principes en de richting van de stroom van natuurlijke processen. Vanuit deze kunnen worden verklaard door de werking van een aantal inrichtingen. Aldus verbrandingsmotoren werken door het temperatuurverschil waarmee warmte wordt overgedragen van de warme naar de koude delen - van teplootdatchika naar het koellichaam. In dit geval kan de efficiëntie van de inrichting niet honderd procent. Dat wil zeggen, niet alle van de warmte wordt omgezet in werk, maar slechts een deel ervan. Dit kan gedeeltelijk het feit dat het creëren leggen perpetuum (tweede orde) is principieel onmogelijk. Met andere woorden, nooit uitvinden een apparaat dat volledig en zonder enige compensatie zou voldoen draaide de warmte in het werk. Op basis van het bovenstaande, wetenschappers R. Clausius en W. Thompson die de formulering van de tweede wet van de thermodynamica. Ten eerste, spontaan warmte kan niet verplaatsen van minder warmte naar warmer organen; ten tweede, niet alle warmte gericht van teplootdatchika naar het koelelement, gaat in nuttige arbeid, maar slechts een gedeelte daarvan. Er zijn ook verschillende overeenkomstige preparaten, die in het algemeen een weerspiegeling van het bovenstaande. Gaande van teploperedatchika naar het koellichaam, komt de energie niet verdwijnen, zodat de wet van behoud van de totale energie is niet in strijd met de tweede wet van de thermodynamica. Het definiëren van het werd ontwikkeld door een aantal wetenschappers en bestaat uit een aantal belangrijke punten, die worden besproken in dit artikel.

Werkwijzen die betrekking hebben op energieomzetting kan spontaan stromen alleen in het geval als de energie van de geconcentreerde vorm in een gedispergeerde gevoerd. Een van de belangrijkste vaardigheden die inherent zijn aan zowel de mens en de biosfeer, ecosystemen - de mogelijkheid om lagere entropie. De laatste term de verhouding tussen de hoeveelheid warmte op een temperatuurwaarde, een dergelijke maatregel chaos en is geassocieerd met verlies van het vermogen van een systeem om een bepaalde taak uit te voeren; bij het veranderen van het volume van het systeem of de energie entropie afneemt.

In 1865, R. Clausius uiteindelijk formuleerde de tweede wet van de thermodynamica. Entropie, de definitie daarvan wordt verhoogd wanneer een gesloten systeem evenwichts spontane processen plaatsvinden.

De tweede wet van de thermodynamica ondergeschikt zogenaamde principe van de voedselpiramide; Daarnaast is hij - de bron van de wet Lindemann, die de beginselen van de circulatie van energie in het ecosysteem wordt uitgelegd. Hij wijst op eenpuntigheid (vergankelijkheid) die zich in de aard van spontane processen. In overeenstemming daarmee wordt de energie omgezet in warmte en de warmte wordt overgedragen naar de koeler van een verwarmde lichaam, wat leidt tot egalisatie van de temperatuur op een laag niveau, tot gevolg hebben dat allerlei stoppen vormen van beweging, of dergelijke. N. "Heat dood". Als duidelijke en eenvoudige taal te spreken, de essentie van de tweede wet van de thermodynamica is: alle spontane, natuurlijke processen het einde van de chaos en degradatie. Dit kan worden geïllustreerd door het volgende voorbeeld: als het huis voor vele jaren te verlaten zonder een host, zal het beginnen geleidelijk te dalen, instorten.