Как вы понимаете второй закон термодинамики?

← →
begin...end © (2005-01-25 14:16) [40]

> [35] Piter © (25.01.05 14:05)

> Второй закон термодинамики справедлив в любых случаях

Это утверждение неверно.

← →
icWasya © (2005-01-25 14:30) [41]

Первый закон термодинамики
У природы нельзя выиграть
Второй закон термодинамики
При своих остаться тоже нельзя
Третий закон термодинамики
До конца проиграться невозможно

← →
SergP © (2005-01-25 14:55) [42]

> [20] TUser © (25.01.05 10:45)
>
> > Котяра, че эт тебя в науку потянуло
> Кошка-кэта объелся, наверное ...

Наверное Чеширского вискаса...

> [22] Чеширский_Кот © (25.01.05 12:33)
>
> вопрос этот волнует меня очень

Насколько давно волнует?
И в чем заключается это волнение?

← →
Piter © (2005-01-25 17:44) [43]

Анонимщик © (25.01.05 14:11) [36]
> Piter
Да неужели?

да

begin...end © (25.01.05 14:16) [40]
Это утверждение неверно

примеры неработы этого закона?
И плиз аналитическое выражение второго закона напишите, чтобы не было путанницы

← →
begin...end © (2005-01-25 18:52) [44]

> [43] Piter © (25.01.05 17:44)

Аналитическое выражение этого закона становится возможным после введения понятия энтропии:

dS >= dQ/T

S - энтропия, Q - теплота, T - температура.
Здесь знак равенства относится к обратимым процессам, а знак неравенства - к необратимым.

Энтропия, в свою очередь, связана с термодинамической вероятностью системы, т.е. числом микросостояний, соответствующих данному макросостоянию:

S = k * lnW

S - энтропия, k - постоянная Больцмана, W - термодинамическая вероятность.

Упрощая, величину W можно определить так. Представим себе, например, некоторый объём газа. У него есть термодинамические параметры - температура, давление и объём. Совокупность этих параметров определяет макросостояние. Газ состоит из молекул, которые каким-то образом распределены в нём по координатам и энергиям. Это распределение определяет микросостояние. Оказывается, что эти самые термодинамические (макроскопические) параметры будут такими же и при некоторых других распределениях. Т.е. W - это "число способов", которыми можно "распределить" частицы системы, чтобы она обладала данными термодинамическими параметрами.

Если теперь вернуться к аналитической формулировке и представить себе изолированную систему, для которой dQ = 0, то получаем: dS >= 0. Это означает, что энтропия изолированной системы не может убывать, и равновесному состоянию этой системы соответствует максимальное значение энтропии.

Фишка в том, что в равновесном состоянии величина W тоже будет максимальной, поскольку равновесное состояние является наиболее вероятным, т.е. может быть осуществлено наибольшим числом способов. В этом можно убедиться, если, например, рассмотреть способы распределения четырёх молекул газа по двум сообщающимся сосудам. Число способов, которыми может быть осуществлено равномерное распределение, будет максимальным.

Таким образом, получили вот что: в равновесном состоянии dS = 0, энтропия S и термодинамическая вероятность W максимальны.

Теперь представим себе равновесную изолированную систему - например, 1 кубический метр газа в закрытом и теплонепроницаемом сосуде. Возможно ли, что энтропия этой системы вдруг ни с того ни с сего начнёт убывать? Согласно уравнению dS >= 0, это невозможно. Тем не менее, если выделить некие малые области в этом газе, то можно увидеть, что плотность этих областей изменяется! Такия явления называются флуктуациями - в данном случае, флуктуациями плотности. А ведь это означает, что система самопроизвольно переходит из наиболее вероятного равновесного состояния (когда плотности в любой точке газа одинаковы) в менее вероятные НЕравновесные состояния! А поскольку S пропорциональна lnW, то S тоже уменьшается.

Так что второй закон термодинамики носит вероятностный характер, и не может применяться к малым, микроскопическим системам (типа очень малых областей в газе). Возможно также, что он не применим к очень большим системам (типа Вселенной).

← →
jack128 © (2005-01-25 19:10) [45]

begin...end © (25.01.05 18:52) [44]
Тем не менее, если выделить некие малые области в этом газе, то можно увидеть, что плотность этих областей изменяется! Так ведь эти малые области не замкнуты?

← →
begin...end © (2005-01-25 19:14) [46]

> [45] jack128 © (25.01.05 19:10)

Ну и что? ВСЯ система переходит из равновесного состояния в НЕравновесное. Значит, уменьшается термодинамическая вероятность её состояния. А значит, уменьшается её энтропия.

← →
jack128 © (2005-01-25 19:44) [47]

ОК, ясно.

← →
Piter © (2005-01-25 20:15) [48]

begin...end © (25.01.05 18:52) [44]
Так что второй закон термодинамики носит вероятностный характер, и не может применяться к малым, микроскопическим системам

у микроскопических систем такого понятия как температура то нету. Поэтому, естественно, ни о каком втором законе речи не идет.

← →
begin...end © (2005-01-25 20:27) [49]

> [48] Piter © (25.01.05 20:15)

> у микроскопических систем такого понятия как температура
> то нету.

А ведь это как раз и означает, что этот закон применим не для всех систем, не так ли?

К тому же, выше я привёл пример неточного выполнения второго закона для макроскопической системы.

У второго закона термодинамики есть границы применимости, как и у многих других физических законов. Если ты можешь привести аргументы в пользу того, что этих границ для ВЗТ нет (а, насколько я понял, ранее ты утверждал именно это), то - пожалуйста.

begin...end © (25.01.05 20:27) [49]
А ведь это как раз и означает, что этот закон применим не для всех систем, не так ли?

нет. Понимаешь, ты не найдешь систему, где бы закон НЕ ВЫПОЛНЯЛСЯ.
Если закон связывает температуру с какими-то другими параметрами, например, то естественно в данной системе должна быть задана температура!

А если такого понятия как температура нету - то какой тут закон?

> [50] Piter © (25.01.05 20:35)

Хорошо, поставим вопрос по-другому. Где та грань, при переходе через которую понятие "температура" для системы "исчезает"? Ведь температура с точки зрения МКТ - это мера средней кинетической энергии поступательного движения молекул, ведь так? Ну и почему я не могу считать, что для системы из двух молекул не существует понятия "температура"?

Ещё раз повторю: для больших систем ВТЗ тоже выполняется неточно. Просто чем меньше становится система, тем более вероятным становится то, что мы за определённый промежуток времени эти отклонения увидим. Но отклонения эти есть - в любых по размеру системах.

А, я понял.
Не существует систем, для которых вообще возможна формулировка второго закона. Следовательно, говорить, что есть такой закон - совершать логическую ошибку.
Совершенно верно, а заодно и заметь, что законы Ньютона тоже вредны.

> [52] Анонимщик © (26.01.05 14:46)

Этот закон есть - на том же уровне, что и придя в казино ты уйдешь без шьанов, только еще более вероятно. Попробуй опровергнуть сие личным примером.

Как вы понимаете второй закон термодинамики? Найти похожие ветки