Druhý termodynamický zákon: Porovnání verzí

 

Druhý termodynamický zákon je [[kvalita|kvalitativní]] a uvádí, jak probíhají [[tepelný děj|tepelné děje]] v případě, že je [[tepelná energie|tepelnou energii]] možno přeměňovat s určitým omezením. Je [[empirie|empirický]] a [[pravděpodobnost]]ní.

 

Veličina, která charakterizuje směr vývoje systému se nazývá [[entropie]].

 

Nevratnost změny nespočívá v tom, že by nebylo možné dosáhnout výchozího stavu soustavy, ale v tom, že tohoto stavu nelze dosáhnou pouhým obrácením postupu. Říkáme také, že nepostupujeme po stejné cestě. K dosažení počátečního stavu soustavy je třeba vynaložit vnější energii, tzn. energii ze zdroje, který není součástí izolované soustavy.

 

Prakticky všechny děje probíhající v přírodě lze považovat za nevratné. Vždy se totiž část mechanické energie mění na teplo, popř. dochází ke styku tělesa teplejšího s chladnějším. Vratné děje jsou tedy jen určitou [[idealizace|idealizací]], která nám pomáhá pochopit přírodní jevy.

== Formulace zákona ==

Slovní formulace obvykle konstatuje existenci jednoho typu nevratných dějů, přičemž nevratnost ostatních dějů lze z této [[definice]] odvodit. Existují tak různé, ale obsahově rovnocenné formulace této věty.

* [[Rudolf Clausius|Clausiusova]] formulace

:'''[[Teplo]] nemůže při styku dvou [[těleso|těles]] různých [[teplota|teplot]] samovolně přecházet z tělesa chladnějšího na těleso teplejší.'''

Teplo tedy nepřechází samovolně z prostředí o nižší teplotě do prostředí s vyšší teplotou. Tento přechod se v praxi nepotvrdil, ale není vyloučený.

* [[William Thomson|W. Thomsonova]] a [[Max Planck|Planckova]] formulace

:'''Nelze sestrojit periodicky pracující [[tepelný stroj]], který by trvale konal [[Práce (fyzika)|práci]] pouze tím, že by ochlazoval jedno těleso, a k žádné další změně v okolí by nedocházelo.'''

Z praxe víme, že všechny druhy energií lze přeměnit na teplo. Obrácený přechod beze zbytku je z hlediska [[pravděpodobnost]]i nerealizovatelný a v praxi jej nepozorujeme.

* [[William Thomson|W. Thomsonova]] a [[Wilhelm Ostwald|Ostwaldova]] formulace

:'''Nelze sestrojit [[perpetum mobile]] druhého druhu.'''

Není možné sestrojit [[periodicita|periodicky]] pracující [[stroj]], který by jen přijímal teplo od určitého tělesa (ohřívače) a vykonával stejně velkou práci.

Každý takový stroj pracuje tak, že přijímá od ohřívače teplo Q₁ a chladiči odevzdá teplo Q₂ (Q₂ < Q₁), přičemž vykoná práci W=Q₁-Q₂.

* [[Nicolas Léonard Sadi Carnot|Carnotova]] formulace

:'''Žádný [[tepelný stroj]] pracující mezi dvěma [[teplota]]mi nemůže mít vyšší [[účinnost (fyzika)|účinnost]] než [[Carnotův stroj]] pracující mezi stejnými teplotami.'''

* [[Constantin Carathéodory|Carathéodoryho]] formulace

:'''V každém okolí každého [[termodynamický stav|stavu]] teplotně homogenního systému existují stavy, k nimž se není možno libovolně přiblížit [[adiabata|adiabatickou]] změnou [[stavový parametr|stavových parametrů]].'''