ТЕПЛОФИЗИКА И ОСНОВЫ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ
ТЕПЛОТЕХНИКИ
96
Второй закон базируется на данных опыта и теоретически обосновывается
выводами статистической термодинамики. В ней доказывается, что вероятность
самопроизвольной передачи теплоты предельно мала. Больцман сформулирует
это следующим образом: "Природа стремится к переходу от менее вероятных к
более вероятным состояниям".
Процессы подвода и отвода теплоты тесно связаны с изменением энтропии.
Из уравнения
dS
=
dq
/
T
следует, что при подводе теплоты (нагревании тела)
энтропия тела увеличивается (
dS
> 0), а при отводе теплоты (охлаждение тела)
энтропия становится меньше. Как указывалось выше, при адиабатном процессе
dS
= 0 и
S
= const. При необратимых процессах полная теплота, получаемая
рабочим телом, затрачивается на совершение термодинамического процесса
dq
и для компенсации потерь на внутреннее трение
dq
пот
.
Изменение энтропии при необратимом процессе
dS
н
= (
dq
+
dq
пот
)/
T
, а при
обратном
dS
=
dq
/
T
. Таким образом, увеличение энтропии (
dS
н
–
dS
) служит
мерилом необратимости процесса. Оно свидетельствует о снижении
работоспособности рабочего тела. Все реальные процессы необратимы. Они
ведут к увеличению энтропии как данного рабочего тела, так и всей
изолированной системы в целом.
В данной главе рассмотрены лишь основные вопросы технической
термодинамики, необходимые для изучения нагревательных устройств. Более
подробные данные приведены в специальной литературе.
