Legea conservării energiei prevede că energia rămâne neschimbată în toate procesele. Dar el nu spune nimic despre ce fel de conversie a energiei posibile.
H-n conservarea energiei nu interzice. procese care nu apar pe experiența:
- încălzirea unui corp rece încălzit;
- pendul legănat spontane din repaus;
- ridicarea piatră de nisip, etc.
Procese în natură au o orientare specifică. În direcția inversă poate avea loc spontan, ei nu fac. Toate procesele în natură sunt ireversibile (îmbătrânirea și moartea organismelor).
proces Irreversible poate fi numit un proces invers, care poate avea loc numai ca una dintre legăturile unui proces mai complex. procese spontane Chemat care au loc fără influența organismelor externe, ceea ce înseamnă că nici o schimbare în aceste organisme).
Procesele de tranziție de la o stare la alta, care pot fi efectuate în direcția opusă, prin aceeași secvență de stări de echilibru intermediare sunt numite reversibile. În acest caz, sistemul în sine și corpul din jur a revenit complet la starea inițială.
În al doilea rând z-n termodinamicii indică direcția posibile transformări energetice și astfel exprimă procese ireversibile în natură. Acesta este instalat prin generalizarea directă a faptelor experimentale.
Formularea R. Clausius: imposibil de a transfera căldura de la rece la cald un sistem în absența schimbării simultane în ambele sisteme, sau corpurile din jur.
Formularea W. Kelvin. este imposibil de a efectua un astfel de proces discontinuu, numai rezultatul care ar fi pentru a obține activitatea din cauza căldurii luate din aceeași sursă.
mișcare perpetuă Nevozmozhnenteplovoy al doilea tip, și anume cu motor, un lucru mecanic din cauza răcirii unui singur organism.
Explicația ireversibilitatea într-o natură statistică de interpretare (probabilistic).
procese pur mecanice (fara frecare) sunt reversibile, adică invariant (nu sa schimbat) înlocuind t → -t. Ecuațiile de mișcare ale fiecărei molecule individuale sunt, de asemenea, invariante la transformările timpului ca Acesta conține doar forța în funcție de distanța. Prin urmare, provoacă procese ireversibile în natură, în care corpurile macroscopice conțin un număr foarte mare de particule.
stare macroscopic caracterizat prin mai mulți parametri termodinamici (presiune, volum, temperatură, etc.). starea microscopica se caracterizează prin specificarea coordonatelor și vitezei (impulsuri) ale particulelor care alcătuiesc sistemul. O stare macroscopică poate fi realizat printr-un număr foarte mare de microstările.
Notăm: numărul total N de stări ale sistemului, N1 - numărul de microscopice, care pune în aplicare această stare, w - probabilitatea unui anumit stat.
Cu cât N1. mai mare probabilitatea ca un anumit macrostări, și anume mai mult timp sistemul este în această stare. Evoluția sistemului are loc în direcția de la stat improbabil mai probabil. pentru că mișcare mecanică - aceasta este mișcare ordonată și termică - haotic, energia mecanică este transformată în căldură. Când starea de schimb de căldură, în care un corp are o temperatură mai ridicată (moleculele au o energie cinetică medie mai mare) este mai puțin probabil decât o stare în care temperatură egală. Prin urmare, schimbul de căldură are loc în direcția egalizării temperaturii.
unde k - este constanta lui Boltzmann. Această ecuație dezvăluie semnificația statistică a legilor termodinamicii. valoarea de entropie a tuturor proceselor ireversibile crește. Din această perspectivă, viața - este o luptă constantă pentru scăderea entropiei. Entropia asociată cu informația ca Informații conduce la comandă (mulți vor ști - în curând să crească vechi).
Entropia - o funcție a stării sistemului. În termodinamică - o valoare determinată de relația,
S- în cazul în care entropia. Ie schimbarea entropia este egală cu cantitatea de căldură transferată în proces, la o temperatură la care a avut loc procesul.
În acest sens, proces adiabatic - acest proces isentropic.
Din prima lege a termodinamicii:
- ecuația de bază a termodinamicii.
Din teorema Carnot urmează :.