O que a segunda lei da termodinâmica afirma?

O que a segunda lei da termodinâmica afirma?
Anonim

Responda:

Existem várias declarações associadas à segunda lei da termodinâmica. Todos eles sendo logicamente equivalentes. A afirmação mais lógica é aquela que envolve aumento de entropia.

Então, deixe-me apresentar as outras declarações equivalentes da mesma lei.

Declaração de Kelvin-Planck -

Nenhum processo cíclico é possível cujo único resultado é a conversão completa de calor em uma quantidade equivalente de trabalho.

Declaração de Clausius -

Nenhum processo cíclico é possível cujo único efeito seria a transferência de calor de um corpo mais frio para um corpo mais quente.

Explicação:

Todos os processos irreversíveis (naturais e espontâneos) são caracterizados pelo fato de que a entropia sempre aumenta em tais processos.

E a segunda lei da termodinâmica significa logicamente que a entropia sempre tende a aumentar.

Um sistema físico deve sempre proceder a um estado de máxima entropia.

Em outras palavras, a segunda lei especifica a direção da evolução de um processo natural.

Os sistemas naturais sempre tendem a maximizar sua entropia.

E é disso que se trata a segunda lei.

Considere, por exemplo, a transferência de calor de um corpo para outro em contato devido à diferença de temperatura.

O calor sempre flui de um corpo mais quente para um mais frio espontaneamente. Mas ninguém nunca observou a transferência espontânea de calor de um corpo mais frio para um corpo mais quente.

Mesmo que tal fenômeno seja permissível pela primeira lei, tais processos nunca ocorrem naturalmente. Essa é a essência da segunda lei.

O calor é transferido de um corpo mais quente para um corpo mais frio, porque é acompanhado pelo aumento da entropia, mas o inverso nunca ocorre porque, como tal, a entropia do sistema é obrigada a diminuir.

É disso que se trata a afirmação do Clausius.

Pode ser provado que todas as declarações da segunda lei são completamente equivalentes e giram em torno do mesmo conceito central de aumento da entropia.

Pode-se notar que, a transferência de calor de um corpo mais frio para um corpo mais quente é possível (como em uma geladeira ou um ar condicionado). Segunda lei afirma que tal processo não é espontâneo e natural. Para que tal processo ocorra, é necessário trabalho externo.