TechStandard

Термодинамика и закон распределения

Второе начало термодинамики (второе начало) имеет несколько формулировок. Одна из них: перпетуум мобиле второго рода построить нельзя. Перпетуум мобиле второго рода – вечный двигатель второго рода – тепловая машина, которая все тепло

, получаемое от сжигания топлива переводит в работу, то есть такая машина, у которой коэффициент полезного (КПД) действия равен 100% . Оказывается машину с КПД равным 100% нельзя построить в принципе. Все машины – машины реальные. Французский механик Сади Карно ввел понятие их идеала

(идеальной тепловой машины). Идеальной машины на практике не существует, как и в общественной жизни: полностью идеальных людей не бывает, но к идеалу надо стремиться. Идеальную машину так же нельзя построить с КПД 100%. Существует и вечный двигатель первого рода (перпетуум мобиле первого рода), под которой понимается тепловая машина, которая совершает работу без затрат энергии. И такую машину построить нельзя, хотя делаются попытки ее построить.

Оказывается в физике узаконено, что часть тепла тепловая машина обязательно

должна терять! А сколько минимально следует терять? Столько, сколько теряет идеальная тепловая машина, но такая машина, как указывалось выше, в природе не существует, но к ней можно сколько угодно близко приблизиться.

Следующая формулировка второго начала излагается с использованием понятия энтропии, изменение которой находится по формуле

, (1)

где - изменение тепла при абсолютной температуре.

Формулировка второго начала с привлечением энтропии: самопроизвольно процессы в природе протекают в направлении возрастания энтропии (если не считать флуктуаций, о которых мы писали в «ДВ»). Если ввести цену тепла, то процессы в природе самопроизвольно протекают в направлении обесценивания тепла (тепло – мера изменения внутренней энергии), то есть

, (2)

где - цена тепла. В данной формуле мы сохранили и знак равенства, что справедливо только для идеального случая. Второе начало действует и в биологических процессах, и в общественной жизни люде.

Биологический объект это и тепловая машина.

В этом столетии предполагается полет на Марс. Длительный будет полет. Некоторые фантазируют о том, что будет разработана такая пища, которая полностью будет усваиваться человеческим организмом, то есть в космическом аппарате туалет не потребуется. Но это не так! Без туалета никак нельзя, как того требует второе начало. Существуют микроскопические образования – вирусы. Они так же ходят по нужде!

Если рассматривать общественную жизнь людей, то второе начало является основой инфляции. Явление инфляции – закономерное явление. Имеется по крайней мере две социальные системы: социалистическая и капиталистическая. При социализме вы приходите в магазин и покупаете товар, например, булки хлеба. Платите 20 коп. за булку. Приходите через месяц – платите 20 коп. за булку, приходите через год – платите 20 коп…. В формуле (2) следует оставить знак равенства, то есть в этом случае формула (2) представится в виде:

Дополнительно

Развитие представлений о природе тепловых явлений и свойств макросистем
Вокруг нас происходят явления, внешне весьма косвенно связанные с механическим движением. Это явления, наблюдае­мые при изменении температуры тел, представляющих собой макросистемы, или при переходе их из одного состояния (например, жидкого) в другое (твердое либо газообразное). Та­кие явления наз ...

Специфика работы секретаря
Специфика работы секретаря заключается в том, что ему приходится не только выполнять операции с неодушевлёнными предметами труда (документы, технические средства), но и осуществлять много­численные контакты с людьми: руководителем, сотрудниками, посети­телями, телефонными абонентами. Следует уч ...