Термодинамиканың екінші бастамасы

Термодинамиканың екінші бастамасы жылу машиналарының жұмыс істеу принциптерін байқаудан қалыптасты. Сондыктан осы жылу машинасының схемасын (5-сурет) карастырайық. Сонда температурасы жоғары жылу көзінен бір циклде алынатын жы­лу мөлшері жұмыстық денеге беріліп А жумыс өпдіреді. Ал,

5 - сурет

Сөйтіп жылу козғалткышында ( $ ) өндірілген жұмыс:

Практикалық тұрғыдан карағанда өндірілген А жұмыс кыздырғыштан алынған жылу мөлшерінің қандай бөлігі екенінін үлкен маңызы бар.

Жылу машинасының термиялық п. ә. к. болуы үшін шарты орындалуы керек, яғни берілген жылу мөлшерінің көп бөлігі жұмыска айналса, машинаның соғұрлым тиімді болатыны анық. Сөйтіп, жылу машинасы тек кыздырғыштан алынған жылу мөлшері арқылы жүмыс өндірер еді, ал бұл мүмкін емес. Француз ннженері С. Карно (1796—1832) 1824 жылы жылу машинасының жүмыс істеуі үшін міндетті түрде температурасы әр түрлі екі жылу көзі болуы керек екенін дәлелдеді.

Осы пікірді кейінірек 1851 ж. Клаузиус пен Томсон дамытып, мынадай принцип түрінде тұжырымдады: нәтижесі бір жылу көзінен алынған жылу мөлшері есебінен тек жұмыс өндіру ғана болып табылатын периодты процесті жүзеге асыруға болмайды, яғни жы­лу көзінен жұмыстың денеге берілген жылу мөлшері толык А жұмыска айналатын () машина жасау мүмкін емес. Бұл принцип термодинамиканың екінші бастамасы деп аталады.

Термодинамиканың екінші бастамасы өтіп жатқан процестің бағытын аныктантындыктан, термодннамиканың екінші бастамасы процесс энсргиясының бір түрден екінші түрге ауыспайтынын көрсетеді. Қайтымсыз процесс — кері процестің ыктималдығы өте аз процесі. Тұйықталған жүйеде процестердіц барлығы да жүйе күйінің ыктималдығы артатын жаққа қарай бағытталып өтеді.

Белгілі бір жылу мөлшері есебінен жұмыс өндіру — молекулалардың ретсіз қозғалысының макроскопнялық дененің ретті козғалысына айналуы болып табылады. Сөйтіп, термодинамиканың екінші бастамасы жұмыстың жылуға айналуы қайтымсыз процесс болатынын сипаттайтын, сол сияқты жылудың жұмысқа айналу, ықтималдығы көбірек күйден ықтималдығы азырақ күйге көшуі болып табылатынымен байланысты болады.

Термодинамиканъщ екінші бастамасын білдіретін заңдылықтың статистнкалык сипаты бар екен. Процестердіц қайтымсыздығы жөніндегі ұғымды тек макроскопиялык денелерге ғана, яғни көп молекулалардан кұралған денелерге ғана колдануға болады.