Один из главных законов термодинамики, установлен на основании обобщения опытных фактов, в частности анализа работы тепловых машин (см. Карно цикл). Существует несколько формулировок этого закона: 1) невозможен процесс, при котором теплота самопроизвольно переходила бы от менее нагретого тела к более нагретому (формулировка немецкого учёного Р. Клаузиуса исторически появилась пер- вой, в 1850 г.); 2) невозможен процесс, единственным результатом которого было бы совершение механической работы, произведённой в результате превращения теплоты (формулировка английского учёного У. Томсона, лорда Кельвина, 1851 г.); 3) невозможно создать вечный двигатель второго рода (формулировка немецкого физика В. Оствальда, 1888 г.). То есть нельзя создать двигатель, совершающий работу за счёт охлаждения одного тела без изменений в других телах. В реальных тепловых двигателях процесс превращения теплоты в работу обязательно связан с передачей определённого количества теплоты окружающей среде. Второе начало термодинамики устанавливает необратимость многих процессов в природе, связанных с теплообменом, трением, диффузией и т. п., — процессов, которые самопроизвольно могут протекать только в одном направлении. В со- временной термодинамике второе начало называется законом возрастания энтропии: в замкнутой макроскопической системе энтропия при любом реальном процессе либо возрастает, либо остаётся неизменной. С точки зрения статистической физики некоторые отклонения от этого закона (например, флуктуации температуры в системе, находящейся в термодинамическом равновесии) — вполне возможное явление. Второе начало термодинамики имеет вероятностно-статистический характер. Термодинамическая система стремится перейти в состояние равновесия (энтропия замкнутой системы в состоянии равновесия максимальна).
|