A doua lege a termodinamicii, wiki virtuală de laborator, fandom alimentat de wikia

A doua lege a termodinamicii este un principiu fizic, care impune o restricție asupra direcției proceselor de transfer de căldură între corpuri.

A doua lege a termodinamicii interzice așa-numita mișcare perpetuă a celui de-al doilea tip. arătând că este imposibil să transformi toată energia internă a sistemului într-o muncă utilă.

A doua lege a termodinamicii este un postulat. nu sa dovedit în cadrul termodinamicii. A fost creat pe baza generalizării faptelor experimentale și a primit numeroase confirmări experimentale.

Modificările formularelor

Există mai multe formulări echivalente ale celei de-a doua lege a termodinamicii:

Postulatul lui Clausius. "Un proces nu este posibil, singurul rezultat al căruia ar fi transferul căldurii de la un corp mai rece la unul mai fierbinte" (un astfel de proces se numește procesul lui Clausius).

Postulatul lui Thomson. "Un proces circular este imposibil, singurul rezultat fiind producția de lucru prin răcirea rezervorului de căldură" (un astfel de proces se numește procesul Thomson).

Echivalența acestor formulări este ușor de demonstrat. De fapt, presupuneți că postulatul lui Clausius este incorect, adică există un proces al cărui singur rezultat ar fi transferul de căldură de la corpul rece către cel mai fierbinte. Apoi vom lua două corpuri cu temperaturi diferite (încălzitor și frigider) și vom efectua mai multe cicluri ale mașinii termice care iau căldură din încălzitor, dându-i frigiderului și făcând lucrul. După aceea, vom folosi procesul Clausius și vom returna căldura de la frigider la încălzitor. Ca rezultat, se pare că am lucrat numai datorită înțărcării căldurii din încălzire, adică și postulatul Thomson este de asemenea incorect.

Pe de altă parte, să presupunem că postulatul lui Thomson este incorect. Apoi, puteți scoate o parte din căldură din corpul rece și transforma-o într-o lucrare mecanică. Această lucrare poate fi transformată în căldură, de exemplu prin frecare, încălzirea unui corp fierbinte. De aici rezultă de la infidelitatea postulatului lui Thomson infidelitatea postulatului lui Clausius.

Astfel, postulatele lui Clausius și Thomson sunt echivalente.

O altă formulare a celei de-a doua lege a termodinamicii se bazează pe conceptul de entropie.

"Entropia unui sistem izolat nu poate scădea" (legea entropiei nondecreasing).

O astfel de formulare se bazează pe conceptul de entropie ca o funcție a stării sistemului, care ar trebui, de asemenea, să fie postulată.

Într-o stare cu entropie maximă, procesele macroscopice ireversibile (și procesul de transfer de căldură sunt întotdeauna ireversibile din cauza postulatului lui Clausius) sunt imposibile.

Editare limite

Din punctul de vedere al fizicii statistice, a doua lege a termodinamicii are o natură statistică: este valabilă pentru cel mai probabil comportament al sistemului. Existența fluctuațiilor împiedică realizarea sa exactă, dar probabilitatea unei perturbări semnificative este extrem de mică. Vezi și Demonul lui Maxwell.

A doua lege a termodinamicii și "moartea termică a universului" Edit

Clausius. având în vedere a doua lege a termodinamicii, a ajuns la concluzia că entropia Universului ca sistem închis tinde spre un maxim și în cele din urmă toate procesele macroscopice se vor termina în Univers. Această stare a universului a fost numită "moarte prin căldură". Pe de altă parte, Boltzmann a exprimat opinia că starea actuală a universului este o fluctuație gigantică. din care rezultă că, de cele mai multe ori, universul se află încă într-o stare de echilibru termodinamic ("moartea termică"), Sursă? # 93; .

Fizica modernă găsește o cale de ieșire din această situație: teoria generală a relativității consideră universul ca un sistem într-un câmp gravitațional alternativ și, în asemenea condiții, legea entropiei crescânde este inaplicabilă Sursă? # 93; .

Concepte greșite legate de neînțelegerea Modificați

Cea de-a doua lege a termodinamicii (în formularea entropiei fără decădere) este folosită uneori de criticii evoluției pentru a arăta că dezvoltarea naturii în direcția complexității este imposibilă. [1] [2] O astfel de interpretare a legii fizice este incorectă: entropia nu scade numai în sisteme izolate (închise) (în comparație cu un sistem disipativ).

Principalele neînțelegeri în înțelegerea problemelor legate de originea vieții, evoluția din punctul de vedere al fizicii și chimiei fizice, ca regulă, sunt asociate cu idei incorecte despre entropie. Acest termen a fost introdus de Rudolf Clausius. El a prezentat ideea sa "model" a lumii (Universul) sub forma unei afirmații: "Energia lumii este constantă. Entropia lumii aspiră la maxim ". Mai târziu, această afirmație JW Gibbs a ales ca epigraf la lucrarea "Despre echilibrul substanțelor eterogene". Oamenii de știință menționați au făcut declarația de mai sus cu referire la modelul lor de univers. Acest model corespunde unui sistem izolat simplu de gaz ideal, adică un sistem izolat al unui gaz ideal, a cărui energie și volum sunt constante și în care nu se face nici o lucrare sau se efectuează numai lucrările de expansiune. Entropia unui astfel de sistem poate crește doar!

Trebuie remarcat faptul că, dacă vorbim despre un model similar care ar corespunde universului real, ar fi necesar să acceptăm ipoteza incontestabilă că toate tipurile de energie ale Universului real se vor transfera în energie termică. Numai în acest caz, cu alte ipoteze nerealiste, universul ar putea deveni un "model de sistem" al lui Clausius-Gibbs.

Cu toate acestea fani Știință și amatori nerevendicare extinse luate în considerare pentru alte tipuri de sisteme în care există interacțiuni între particule de natură diferite (molecule sau obiecte ale altor ierarhii) și care (sistem) interacționează cu mediul. Erori similare nu au fost evitate de unii oameni de știință care nu sunt profesioniști în domeniile relevante ale cunoașterii. Acest lucru a dus la o confuzie de neimaginat și a stagnat, timp de mai bine de un secol, dezvoltarea științei. Sute de mii de publicații au apărut în reviste științifice și literatură populară care conțineau neînțelegerile constatate. Aceste neînțelegeri au fost adăugate idei greșite despre negoentropii și „structuri disipative din lumea vie.“

Originea vieții și evoluția acesteia sunt ușor de explicat din poziția termodinamicii ierarhice a sistemelor complexe dinamice apropiate de echilibru. Acest termodinamica stabilit pe o bază solidă de clasice (echilibru) termodinamică - termodinamica de Rudolf Clausius, JW Gibbs și alți mari artiști ..

Consultați și Edit

Note Edit

Editarea literaturii

Gladyshev G.P. Termodinamica si macrokinetica proceselor ierarhice naturale. M. Science. 1988; 287 p .; Gladyshev G.P. Termodinamica și macrocinetica proceselor ierarhice naturale. M. Nauka Publ. 1988.