Энтропия. T-S диаграмма.

Первый закон термодинамики устанавливает эквивалентность различных форм энергии (подведенное, отведенное тепло, U, A) а также постоянство энергии в системе. Однако Первый закон не отражает возможность и вероятность возникновения того или иного процесса связанного с превращением энергии.

Условия и направленность протекания того или иного процесса позволяет определить второй закон термодинамики (установленный опытным путем).

Естественные процессы всегда направлены в сторону достижения системой равновесного состояния. Самопроизвольно протекающие процессы передачи теплоты могут протекать только от более нагретого тела к менее нагретому, в обратном направлении процесс самопроизвольно протекать не может.

Необратимость естественных процессов и специфические особенности превращения q в работу раскрывают сущность второго закона термодинамики.

Впервые положение о том, что превращение теплоты - q в работу - а в ДВС может происходить только при переходе теплоты- q от горячего источника к холодному было высказано французским инженером Сади Карно (1824).

Постулат Карно. " Повсюду, где есть разница температур, может происходить возникновение движущей силы. Чем больше разница, тем больше движущая сила".

Результаты исследования тепловых машин явились основополагающими для развития термодинамики и установления второго закона. Для осуществления обратного процесса должна быть затрачена определённая работа.

Постулат Кельвина. " Теплота не может переходить от холодного тела к нагретому само собой (без компенсации) ".

В связи с этим второй закон термодинамики можно сформулировать следующим образом: вечный двигатель второго рода не возможен, т.е. нельзя осуществить такой двигатель, все действия которого сводилось к превращению тепла в работу, без потери части тепла передаваемый другим телом.

Для осуществления непрерывного процесса превращения теплоты - q в работу - а необходимо наличие:

1. – ТО – теплоотдатчика – с температурой Т₁;

2. ТП – теплоприемника - с температурой Т₂;

3.– рабочее тело – совершающее работу.

Процесс должен быть циклическим, т.е. рабочее тело, изменив первоначальное состояние, должно возвращаться обратно.