Конкурсы/Энциклопедия юных 2022/Естественно-технические конкурсные статьи/Второе начало термодинамики
Второе начало термодинамики, или второй закон термодинамики, — один из двух основных законов термодинамики, определяющий условия, при которых возможны превращении одного вида энергии в другие (определяет возможные направления процессов), и тем самым выражает необратимость процессов в природе. Наиболее типичными необратимыми процессами являются переход теплоты от горячего тела к холодному и переход механической энергии во внутреннюю.
Формулировки
Согласно второму началу термодинамики в изолированной системе, то есть в системе, которая не обменивается с окружающей средой ни веществом, ни энергией, энтропия не может убывать:
или в дифференциальной форме:
Немецкому учёному Рудольфу Клазиусу принадлежит следующая формулировка закона: невозможны такие процессы, единственным конечным результатом которых был бы переход от тела менее нагретого к телу более нагретому.
Английский физик лорд Кельвин сформулировал второй закон термодинамики следующим образом: невозможны такие процессы, единственным конечным результатом которых явилось бы отнятие от некоторого тела определённого количества теплоты и превращения этой теплоты полностью в работу.
При использовании процессов, запрещённых вторым законом термодинамики, можно было бы создать двигатель, совершающий работу за счёт теплоты, получаемой от неисчерпаемого источника энергии — такой двигатель был бы равнозначен вечному двигателю. Поэтому второе начало термодинамики иногда формулируется следующим образом: невозможен вечный двигатель (перпетуум мобиле) второго рода, то есть такой периодически действующий двигатель, который получал бы теплоту от одного резервуара и превращал бы её полностью в работу.