Odpowiedź:
Istnieją różne stwierdzenia związane z drugą zasadą termodynamiki. Wszystkie są logicznie równoważne. Najbardziej logicznym stwierdzeniem jest to, które obejmuje wzrost entropii.
Pozwólcie, że przedstawię inne równoważne stwierdzenia tego samego prawa.
Oświadczenie Kelvina-Plancka -
Nie jest możliwy żaden cykliczny proces, którego jedynym rezultatem jest całkowita konwersja ciepła na równoważną ilość pracy.
Oświadczenie Clausiusa -
Nie jest możliwy żaden cykliczny proces, którego jedynym efektem byłoby przeniesienie ciepła z chłodniejszego ciała do cieplejszego ciała.
Wyjaśnienie:
Wszystkie nieodwracalne (naturalne i spontaniczne) procesy charakteryzują się tym, że entropia zawsze wzrasta w takich procesach.
Druga zasada termodynamiki logicznie oznacza, że entropia zawsze się zwiększa.
System fizyczny powinien zawsze przejść do stanu maksymalnej entropii.
Innymi słowy, drugie prawo określa kierunek ewolucji naturalnego procesu.
Systemy naturalne zawsze mają tendencję do maksymalizowania swojej entropii.
I o to chodzi w drugim prawie.
Rozważmy na przykład transfer ciepła z jednego ciała do drugiego w kontakcie z powodu różnicy temperatur.
Ciepło zawsze spontanicznie płynie z cieplejszego ciała do zimniejszego. Ale nikt nigdy nie zaobserwował spontanicznego transferu ciepła z chłodniejszego ciała do cieplejszego ciała.
Chociaż takie zjawisko jest dozwolone przez pierwsze prawo, takie procesy nigdy nie występują naturalnie. To jest istota drugiego prawa.
Ciepło jest przenoszone z cieplejszego ciała do chłodniejszego ciała, ponieważ towarzyszy mu wzrost entropii, ale odwrotność nigdy nie występuje, ponieważ jako taka entropia systemu jest wymagana do zmniejszenia.
O to właśnie chodzi w oświadczeniu Clausiusa.
Można udowodnić, że wszystkie stwierdzenia drugiego prawa są całkowicie równoważne i obracają się wokół tej samej centralnej koncepcji wzrostu entropii.
Można zauważyć, że przenoszenie ciepła z chłodniejszego ciała do cieplejszego ciała jest możliwe (jak w lodówce lub klimatyzatorze). Drugie prawo stanowi, że taki proces nie jest jednak spontaniczny i naturalny. Aby taki proces miał miejsce, wymagana jest praca zewnętrzna.
Co mówi druga zasada termodynamiki na temat entropii?
Druga zasada termodynamiki (wraz z nierównością Clausiusa) potwierdza zasadę wzrostu Entropii. Mówiąc prostymi słowami, Entropia izolowanego systemu nie może się zmniejszyć: cóż, zawsze rośnie. Inaczej mówiąc, wszechświat ewoluuje w taki sposób, że całkowita entropia wszechświata zawsze wzrasta. Druga zasada termodynamiki przypisuje kierunkowość naturalnym procesom. Dlaczego owoc dojrzewa? Co powoduje spontaniczną reakcję chemiczną? Dlaczego się starzejemy? Wszystkie te procesy mają miejsce, ponieważ wiąże się z nimi pewien wzrost entropii. Natomiast procesy odwrotne (takie jak nie stają się młodsz
Jaka jest pierwsza zasada termodynamiki i jak ma ona zastosowanie do chemii?
Pierwszą zasadą termodynamiki jest to, że energia masowa jest zawsze zachowana w systemie zamkniętym (tak, jak we wszechświecie). Energia masowa jest zawsze równa w każdej reakcji chemicznej lub jądrowej. We wszystkich reakcjach chemicznych i jądrowych ilość energii w reagentach musi zawsze być równa ilości energii w produktach, w zamkniętym naczyniu reakcyjnym. Energię można zmienić z potencjału na ciepło lub kinetykę w większości spontanicznych reakcji. W niektórych reakcjach energia kinetyczna lub porządek zmienia się na energię potencjalną. W energii jądrowej masę można zmienić na energię, ale suma masy
Jaka jest druga zasada termodynamiki. Jak wyraziłbyś to matematycznie?
Mówi po prostu, że całkowita entropia wszechświata zawsze gdzieś się zwiększa, wraz z upływem czasu. Lub dwa następujące równania: DeltaS _ („univ”, „tot”) (T, P, V, n_i, n_j,., N_N)> 0 DeltaS _ („univ”) (T, P, V, n_i, n_j,.., n_N)> = 0, gdzie rozróżniamy całkowitą entropię wszechświata i stagnację lub wzrost entropii wszechświata z powodu pojedynczego izolowanego procesu. T, P, V i n są typowymi zmiennymi idealnego prawa gazu. Dzieje się tak, ponieważ pewne naturalne procesy są nieodwracalne i jako takie pracują / pracują nad zwiększeniem całkowitej entropii wszechświata w taki sposób, że odpowia