ماذا القانون الثاني للديناميكا الحرارية الدولة؟

إجابة:

هناك العديد من العبارات المرتبطة بالقانون الثاني للديناميكا الحرارية. كلهم متساوون منطقيا. البيان الأكثر منطقية هو البيان الذي يتضمن زيادة الانتروبيا.

لذلك ، اسمحوا لي أن أعرض البيانات الأخرى المكافئة لنفس القانون.

بيان كلفن بلانك -

لا توجد أي عملية دورية تكون النتيجة الوحيدة هي التحويل الكامل للحرارة إلى كمية معادلة من العمل.

بيان كلوسيوس -

لا توجد عملية دورية يمكن أن يكون تأثيرها الوحيد هو نقل الحرارة من جسم بارد إلى جسم أكثر حرارة.

تفسير:

تتميز جميع العمليات (الطبيعية والعفوية) التي لا رجعة فيها بحقيقة أن الكون يزداد دائم ا في مثل هذه العمليات.

والقانون الثاني للديناميكا الحرارية يعني منطقيا أن الانتروبيا تميل دائما إلى الزيادة.

يجب أن ينتقل النظام المادي دائم ا إلى حالة الانتروبيا القصوى.

بمعنى آخر ، يحدد القانون الثاني اتجاه تطور العملية الطبيعية.

دائم ا ما يكون للأنظمة الطبيعية ميل لتعظيم الانتروبيا.

وهذا ما يدور حوله القانون الثاني.

النظر على سبيل المثال ، في نقل الحرارة من هيئة إلى أخرى في اتصال بسبب اختلاف درجة الحرارة.

تتدفق الحرارة دائم ا من جسم أكثر حرارة إلى جسم أكثر برودة تلقائي ا. ولكن ، لم يلاحظ أحد من أي وقت مضى انتقال عفوي للحرارة من جسم بارد إلى جسم أكثر حرارة.

على الرغم من أن هذه الظاهرة مسموح بها بموجب القانون الأول ، فإن مثل هذه العمليات لا تحدث بشكل طبيعي. هذا هو جوهر القانون الثاني.

يتم نقل الحرارة من جسم أكثر حرارة إلى جسم أكثر برودة لأنه يرافقه زيادة في الانتروبيا ، لكن العكس لا يحدث أبد ا لأن مثل هذا النظام من الضروري أن ينخفض.

هذا ما يدور حوله كلوسيوس.

قد يثبت أن جميع عبارات القانون الثاني متكافئة تمام ا وتدور حول نفس المفهوم المركزي لزيادة الانتروبيا.

تجدر الإشارة إلى أنه من الممكن نقل الحرارة من الجسم الأكثر برودة إلى جسم أكثر حرارة (كما هو الحال في الثلاجة أو مكيف الهواء). ينص القانون الثاني على أن مثل هذه العملية ليست عفوية وطبيعية. حتى تتم مثل هذه العملية ، يلزم العمل الخارجي.