Физика
2.2.8. Второй закон термодинамики, необратимость
Второе начало термодинамики. Вечный двигатель второго рода
Формулировки экспериментального закона: второе начало термодинамики. Запрет на один из способов энергетических превращений: теплота не может полностью переходить в работу, в любой тепловой машине часть теплоты расходуется бесполезно. Тепловая машина, в которой тепло полностью переходит в механическую работу, называется вечным двигателем второго рода. Вечный двигатель второго рода невозможен.
Формула экспериментальной связи физических величин и словесное изложение формулы: одна из формулировок второго начала термодинамики состоит в утверждении о том, что вечный двигатель второго рода невозможен. Принцип создания вечного двигателя второго рода состоит в том, чтобы взять теплоту у нагретого тела и полностью превратить ее в работу.
Таким образом, вторая формулировка второго начала термодинамики состоит в следующем: взять теплоту у нагретого тела и полностью превратить ее в работу невозможно.
Третья формулировка относится к ограничению на КПД тепловой машины. Максимальный КПД тепловой машины с температурой нагревателя Т1 и температурой холодильника Т2 равен КПД тепловой машины, работающей по циклу Карно, с теми же температурами нагревателя и холодильника ηmax = \(\frac{{{{\rm T}_1} - {{\rm T}_2}}}{{{{\rm T}_1}}}\).
Расшифровка формулы: ηmax– максимально возможный КПД тепловой машины; Т1 – температура нагревателя тепловой машины; Т2 – температура ее холодильника.
Смысл константы (фундаментальная/нефундаментальная): новой константы не возникает: ηmax> ηреал.
Условия применения закона: формула применяется ко всем известным тепловым машинам.