Другий і третій початок термодинаміки

Термодинамічний опис різних фізичних процесів з використанням тільки першого закону термодинаміки є неповним, оскільки не враховує факту існування в природі незворотних процесів. Для побудови адекватної теорії треба було введення додаткового постулату, що отримав назву другого початку термодинаміки. Введення цього почала дозволило розділити опис рівноважних (оборотних) і нерівноважних (необоротних) процесів.

До категорії оборотних відносяться процеси, для яких допускається повернення в початковий стан без будь-яких змін у навколишньому середовищі. При цьому прямий і зворотний процеси повинні проходять через одну і ту ж саму послідовність станів. Реально в природі такі процеси не спостерігаються, але вони, так само як модель ідеального газу, є зручною ідеалізацією, що дозволяє побудувати опис, близьке до реального опису в цілому ряді практично важливих випадків. Рівноважні процеси є квазістатичного, що відбуваються з нескінченно малою швидкістю. При таких процесах термодинамічна система проходить через послідовність рівноважних станів, так як всі обурення, що виникають при переході з одного стану в інший, встигають загаснути через дуже малій швидкості переходу. Описом оборотних термодинамічних процесів займається рівноважна термодинаміка, викладом основних положень якої буде в основному обмежено проведене нами розгляд.

Друге початок термодинаміки, застосоване для опису нерівноважних процесів, дозволяє сформулювати закон зростання ентропії, який однозначно встановлює характер зміни ентропії в ізольованій термодинамічній системі. Наслідком цього закону є мимовільне прагнення ізольованої системи до стану термодинамічної рівноваги.

Самостійне значення в термодинаміки має третє початок, який дозволяє визначати ентропію рівноважної термодинамічної системи при низьких температура.



Другий і третій початок термодинаміки