Второе начало (второй закон) термодинамики определяет направление, условия и пределы самопроизвольного протекания процессов (без затраты энергии извне).
Второе начало термодинамики имеет статистический (вероятностный) смысл, т.е. применимо к системам, состоящим из большого числа частиц, и определяет наиболее вероятное направление самопроизвольного протекания процесса в данных условиях.
3.1. ФОРМУЛИРОВКИ ВТОРОГО НАЧАЛА
ТЕРМОДИНАМИКИ
Существуют различные эквивалентные формулировки второго начала термодинамики. Приведем некоторые из них.
а) Теплота не может самопроизвольно переходить от более холодно-
го тела к более горячему.
б) Невозможен процесс, единственным результатом которого было бы превращение теплоты в работу или: вечный двигатель второго рода невозможен.
Вечный двигатель (перпетуум мобиле) второго рода - воображаемая периодически действующая тепловая машина, целиком превращающая в работу теплоту, переданную окружающей средой.
в) Математическая формулировка. Введем некоторую функцию состояния S системы и назовем эту функцию энтропия системы. Определим эту функцию следующим образом.
Для обратимого изотермического процесса
&hide_Cookie=yes)
где dS и ΔS - соответственно бесконечно малое и конечное изменение энтропии; δ Q и Q - бесконечно малая и конечная величина теплоты, переданной системе окружающей средой; Т - абсолютная температура системы; δ Q / T и Q / T - соответственно элементарная приведенная теплота и приведенная теплота.
Для необратимого изотермического процесса
&hide_Cookie=yes)
Соотношения (3.1) и (3.1 ' ) выражают математическую формулировку второго начала термодинамики. В общем случае
&hide_Cookie=yes)
где знак равенства относится к обратимым процессам, а знак неравенства - к необратимым процессам.
С учетом (3.1) и (3.1 ) для необратимого изотермического процесса можно написать: