Ջերմադինամիկայի երկրորդ օրենք

Ջերմադինամիկայի 2-րդ օրենքին վերաբերող սարք

Ջերմադինամիկայի երկրորդ օրենք, բնության մեջ ընթացող պրոցեսների անդարձելիության մասին դրույթը, որը ցույց է տալիս դրանց ընթանալու ուղղությունը և սահմանափակում է մակրոսպական համակարգերում էներգիայի հնարավոր փոխակերպումները, ջերմադինամիկայի 2-րդ օրենքի ամենաընդհանուր արտահայտություններից է։ Ինչպես և բնության ամեն մի հիմնարար օրենք, այն բազմաթիվ փորձարարական փաստերի ընդհանրացման արդյունք է։

Ինչպես գիտեք, շրջանային պրոցեսով աշխատող ջերմաշարժիչի գլխավոր առանձնահատկությունն այն է, որ նրա մեջ բանող մարմինը, ջեռուցչիչ ստանալով ջերմաքանակ և կատարելով աշխատանք, անպայման ստացած ջերմաքանակի մի մասը տալիս է սառնարանին։ Այսինքն՝ ջերմաշարժիչը չի կարող ստացած ամբողջ ջերմաքանակը վերածել աշխատանքի։ Այս պնդումը բնության կարևորագույն օրենք է և հայտնի է որպես ջերմադինամիկայի պրոցեսով աշխատող։ Ջերմաշարժիչում հնարավոր չէ այնպիսի պրոցես, որի միակ արդյունքը ջեռուցչից ստացված ամբողջ ջերմաքանակի փոխակերպումն է մեխանիկական աշխատանքի։

2-րդ օրենքն անմիջականորեն կապված է բնության մեջ ընթացող պրոցեսների անդարձելիության հետ։ Իրոք, եթե սառնարանի ստացած ջերմաքանակն ինքնակամորեն փոխանցվեր ջեռուցչին (այսինքն՝ սառը մարմնից՝ տաքին)։ Մարմնի ստացած ամբողջ ջերմաքանակի հաշվին։ Սակայն, ինչպես տեսանք, ջերմաքանակն ինքնակամ սառը մարմնից տաքին երբեք չի անցնում։ Ուրեմն՝ ստացված ամբողջ ջերմաքանակի հաշվին աշխատանք կատարելու անհնարինությունը պայմանավորված է հենց ջերմային պրոցեսների անդարձելիության հատկությամբ։

Օրենքի տարբեր ձևակերպումները

Ջերմադինամիկայի երկրորդ օրենքն ունի մի շարք ձևակերպումներ, որոնք ցույց են տալիս որոշ ֆիզիկական պրոցեսների անհնարինությունը։ Ցույց է տրվել, որ այդ ձևակերպումների մեծ մասն իրար համարժեք են։

Թոմսոնի և Պլանկի ձևակերպում

Անհնար է ստեղծել պարբերաբար գործող մեքենա, որն աշխատանք կատարեր շրջապատից կլանած ջերմության հաշվին` համակարգում որևէ փոփոխություն չառաջացնելով։

Կլաուզիուսի ձևակերպում

Ջերմությունը ինքնաբերաբար չի կարող սառը մարմնից անցնել տաք մարմնին, եթե համակարգում այլ փոփոխություններ տեղի չեն ունենում։

Այս ձևակերպումը թույլ է տալիս տարբեր ջերմաստիճանի երկու մարմիններ համեմատելով պարզել, թե նրանցից որի ջերմաստիճանն է բարձր։

Կարաթեոդորի ձևակերպում

Համասեռ ջերմաստիճան ունեցող համակարգի կամայական հավասարակշիռ վիճակի համար գոյություն ունի նրանից տարբերվող մեկ այլ վիճակ, որին երբեք չի կարելի հասնել ադիաբատ` հաստատուն ջերմաքանակ ունեցող պրոցեսով։

Ռուդոլֆ Կլաուզիուս

Էդուարդ Կլաուդիուս

Գերմանացի ֆիզիկոս, ջերմադինամիկայի և գազերի կինետիկ տեսության ստեղծողներից։ Աշխատանքները վերաբերում են մոլեկուլային ֆիզիկային, ջերմադինամիկային, շոգեմեքենաների տեսությանը, տեսական մեխանիկային։ Ձևակերպել է ջերմադինամիկայի 2-րդ օրենքը, սահմանել էնտրոպիայի գաղափարը։

Արտաքին հղումներ

• The Feynman Lectures on Physics Vol. I Ch. 44: The Laws of Thermodynamics - The second law

Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից  (հ․ 4, էջ 180)։