Второй закон Термодинамики

Второе начало термодинамики определяет направление превращения энергии, т. е. указывает, какой процесс и в каком направлении может протекать при данных условиях (температуре, давлении и концентрации) без сообщения энергии извне.

Согласно второму закону термодинамики в изолированных системах самопроизвольно протекают лишь те процессы, при которых энергия переходит от более высокого уровня к более низкому.

Действительно, самопроизвольные процессы протекают лишь в том случае, если имеется различие в уровнях энергии, которое определяет направление возможного самопроизвольного перехода и его предел. Процесс идет до тех пор, пока уровни энергии во всех частях системы не станут одинаковыми (состояние равновесия).

Из второго закона термодинамики следует, что теплота не может самопроизвольно перейти от менее нагретого тела к более нагретому.

Другие формулировки второго начала термодинамики:

• 1. «Невозможен процесс, единственным результатом которого являлась бы передача тепла от более холодного тела к более горячему».
• 2. «Энтропия изолированной системы не может уменьшаться» (закон неубывания энтропии).

Второе начало термодинамики в аксиоматической формулировке Клаузиуса имеет следующий вид:

«Для любой квазиравновесной термодинамической системы существует однозначная функция термодинамического состояния S=S (T, x, N), называемая энтропией, такая, что ее полный дифференциал: dS= дQ/T».

dU=TdSдA.

В изолированных системах самопроизвольно могут протекать только процессы, сопровождающиеся с увеличением энтропии.