Вы здесь

Что такое второй закон термодинамики?

thumbnail
Что такое второй закон термодинамики?
Термодинамика – это наука, описывающая законы перехода тепловой энергии от одного тела к другому. При таком переходе оказывается возможным превратить часть тепловой энергии в полезную работу.

Поэтому термодинамика является основой для расчетов любых тепловых машин: начиная от паровых двигателей и кончая какими-нибудь фантастическими фотонными ракетами. Да-да, не удивляйтесь, даже при полетах в космос без термодинамики не обойтись!

Термодинамика возникла в 18-м веке, когда появились первые работающие паровые двигатели. Менее чем за сто лет были выработаны три основных постулата, лежащих в основе этой науки, которые называют законами (или началами) термодинамики. Законы термодинамики – своеобразные аксиомы, которые являются обобщением огромного инженерного опыта. Поэтому они принимаются без доказательства. Вопрос "почему?" для аксиом, как известно, задавать не принято. Потому!

Термодинамика рассматривает термодинамические системы, то есть системы, обладающие, среди прочего, некоторым запасом внутренней энергии, которое в обыденной жизни мы называем теплом. Первый закон термодинамики – это закон сохранения энергии для таких систем. Согласно этому закону термодинамическая система может совершать полезную работу только за счет своей внутренней энергии, либо за счет притока энергии снаружи.

Второй закон термодинамики определяет направление перехода внутренней энергии между термодинамическими системами. Согласно этому закону внутренняя энергия (то есть тепло) может самопроизвольно переходить только в одном направлении – от тела с бОльшим количеством внутренней энергии к телу с меньшим ее количеством. То есть, тепло само по себе может переходить только от тела более горячего к телу более холодному. При таком переходе часть тепловой энергии можно превратить в полезную работу с помощью специально сконструированных тепловых машин. Процент внутренней энергии, превращенный в полезную работу, называется коэффициентом полезного действия.

Второе начало термодинамики не противоречит существованию холодильников и кондиционеров. Ведь для того чтобы охладить предмет, то есть передать его тепло предмету более горячему, надо затратить энергию. Грубо говоря, любой охладитель сам по себе работать не станет. Для этого надо его подключить к электрической сети.

И первый, и второй закон термодинамики кажутся очевидными. Как с помощью этих очевидных законов придумать и рассчитать эффективно работающие тепловые двигатели (или холодильники), на "одной ноге" не расскажешь. Поэтому берите учебник и "грызите гранит науки"!


Не нашли что искали? Воспользуйтесь поиском:

Возможно вам будет интересны материалы наших партнёров:

Добавить комментарий