Второй Закон Термодинамики

Физическая основа второго закона термодинамики

Первый закон термодинамики устанавливает количественное соотношение между различными видами энергии при их взаимном превращении. Однако он не дает ответа на вопрос о возможном направлении таких превращений и условиях, при которых преобразование энергии может быть реализовано.

В то же время было установлено, что не все процессы, связанные с передачей и преобразованием различных видов энергии, равновозможны. Так например, распространение тепловой энергии от горячих тел или участков системы к холодным протекает самопроизвольно, но обратные процессы в природе никогда не наблюдаются. Для того чтобы охладить тело до температуры ниже окружающей среды, необходимо затратить энергию.

Таким же необратимым является процесс расширения сжатого газа в вакуум. Известно, что газ, сконцентрированный в одной части какого-либо резервуара и изолированный в нем перегородкой, самопроизвольно распространяется по всему объему, если в этой перегородке проделать отверстие. Однако молекулы газа никогда без постороннего вмешательства не соберутся вновь в ограниченной части пространства.