Antwoord:
Er zijn verschillende verklaringen verbonden aan de tweede wet van de thermodynamica. Ze zijn allemaal logisch equivalent. De meest logische verklaring is die over entropieverhoging.
Dus, laat me de andere gelijkwaardige verklaringen van dezelfde wet introduceren.
Kelvin-Planck's verklaring -
Er is geen cyclisch proces mogelijk, waarvan het enige resultaat de volledige omzetting van warmte in een gelijkwaardige hoeveelheid werk is.
Clausius 'verklaring -
Er is geen cyclisch proces mogelijk, waarvan het enige effect de overdracht van warmte van een kouder lichaam naar een heter lichaam zou zijn.
Uitleg:
Alle onomkeerbare (natuurlijke en spontane) processen worden gekenmerkt door het feit dat entropie in dergelijke processen altijd toeneemt.
En de tweede wet van de thermodynamica betekent logischerwijs dat entropie altijd de neiging heeft te stijgen.
Een fysiek systeem zal altijd doorgaan naar een staat van maximale entropie.
Met andere woorden, de tweede wet specificeert de richting van de evolutie van een natuurlijk proces.
Natuurlijke systemen hebben altijd de neiging hun entropie te maximaliseren.
En dat is waar de tweede wet over gaat.
Denk bijvoorbeeld aan de overdracht van warmte van het ene lichaam naar het andere in contact als gevolg van het temperatuurverschil.
Warmte stroomt altijd spontaan van een heter lichaam naar een koudere. Maar niemand heeft ooit de spontane overdracht van warmte van een kouder lichaam naar een heter lichaam waargenomen.
Hoewel zo'n verschijnsel door de eerste wet is toegestaan, komen dergelijke processen nooit van nature voor. Dat is de essentie van de tweede wet.
Warmte wordt overgedragen van een heter lichaam naar een kouder lichaam omdat het gepaard gaat met entropie toename, maar het omgekeerde gebeurt nooit omdat als zodanig de entropie van het systeem moet verminderen.
Dat is waar de Clausius-verklaring over gaat.
Het kan bewezen worden dat alle uitspraken van de tweede wet volledig gelijkwaardig zijn en gebaseerd zijn op hetzelfde centrale concept van entropieverhoging.
Er kan worden opgemerkt dat de overdracht van warmte van een kouder lichaam naar een heter lichaam mogelijk is (zoals in een koelkast of een airconditioner). De tweede wet stelt dat een dergelijk proces echter niet spontaan en natuurlijk is. Om een dergelijk proces te laten plaatsvinden, is extern werk vereist.
Wat zijn de uitspraken van Kelvin Planck en Clausius over de tweede wet van de thermodynamica?
KELVIN-PLANK Een motor die in een cyclus werkt, kan de warmte niet omzetten in werk zonder enig ander effect op de omgeving. Dit vertelt ons dat het onmogelijk is om 100% efficiëntie te hebben ... het is niet mogelijk om ALLE warmte die in het werk wordt opgenomen om te zetten ... een deel gaat verloren. CLAUSIUS Een motor die in een cyclus werkt, kan geen warmte overdragen van een koud reservoir naar een heet reservoir zonder enig ander effect op de omgeving. Dit is het idee achter een koelkast. Eten in de koelkast wordt niet koud alleen heb je een motor nodig om het te doen! Ook kan als gevolg daarvan de warmte niet
Wat zegt de tweede wet van de thermodynamica over entropie?
De tweede wet van de thermodynamica (samen met de ongelijkheid van de Clausius) bevestigt het principe van toename van entropie. Eenvoudig gezegd: de entropie van een geïsoleerd systeem kan niet verminderen: wel, het is altijd in opkomst. Anders gezegd, het universum evolueert op zo'n manier dat de totale entropie van het universum altijd toeneemt. De tweede wet van de thermodynamica, wijst directionaliteit toe aan natuurlijke processen. Waarom is een vrucht rijp? Wat veroorzaakt een spontane chemische reactie? Waarom verouderen we? Al deze processen gebeuren omdat er een toename is van de entropie die hiermee gep
Wat is de tweede wet van de thermodynamica. Hoe zou je het wiskundig uitdrukken?
Er staat eenvoudigweg dat de totale entropie van het universum altijd op de een of andere manier toeneemt, ergens als de tijd verstrijkt. Of de twee volgende vergelijkingen: DeltaS _ ("univ", "tot") (T, P, V, n_i, n_j, ..., n_N)> 0 DeltaS _ ("univ") (T, P, V, n_i, n_j, ..., n_N)> = 0 waarbij we onderscheid maken tussen de totale entropie van het universum en de stagnatie of toename van de entropie van het universum vanwege een enkel geïsoleerd proces. T, P, V en n zijn typische Ideal Gas Law-variabelen. Dit komt omdat bepaalde natuurlijke processen onomkeerbaar zijn en als zodanig h