القانون الثاني للديناميكا الحرارية: الفرق بين النسختين

الأصل التاريخي للقانون الثاني هو مبدأ كارنو. فهو يشير إلى محرك كارنو الحراري الذي يعمل في نظام شبه ثابت لذلك فإن الحرارة والشغل تنتقل بين نظامين الحالة الداخلية لهم متزنة حراريا. محرك كارنو هو جهاز مثالي له اهتمام خاص بالمهندسين المهتمين بكفاءة المحركات الحرارية. قام كارنو بإعادة تعريف مبدأه عندما تم إنشاء نظرية السيال الحراري قبل التعرف على القانون الأول وقبل ظهور التعريف الرياضي للإنتروبي. في ضوء تفسير القانون الثاني فإنه فيزيائيا يساوي القانون الثاني وحتى الآن فهو متاح. ينص على: كفاءة دورة كارنو الانعكاسية أو الشبه ثابتة تعتمد فقط على درجة حرارة الخزانين الحرارين أيا كانت المادة العاملة. محرك كارنو الذي يعمل بهذه الطريقة هو أفضل محرك من حيث الكفاءة يستخدم درجات الحرارة هذه..<ref>[[سادي كارنو]] (1824/1986).</ref><ref>[[Clifford Truesdell|Truesdell, C.]] (1980), Chapter 5.</ref><ref>Adkins, C.J. (1968/1983), pp. 56–58.</ref><ref>Münster, A. (1970), p. 11.</ref><ref>Kondepudi, D., [[إيليا بريغوجين]] (1998), pp.67–75.</ref><ref>Lebon, G., Jou, D., Casas-Vázquez, J. (2008), p. 10.</ref><ref>Eu, B.C. (2002), pp. 32–35.</ref>

 

اوجد العال الألماني كلازيوس القانون الثاني للديناميكا الحرارية عام 1850 عن طريق البحث في العلاقة بين انتقال الحرارة والشغل. تم غطلاق منطوقه عام 1854 وسمي باسمه منطوق كلازيوس.

 

من المستحيل استخلاص تأثير ميكانيكي من أي مادة عن طريق تبريدها إلى درجة حرارة تحت أقل درجة حرارة لمادة بجوارها.

 

[[File:Deriving_Kelvin_Statement_from_Clausius_Statement.svg|وصلة=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Deriving_Kelvin_Statement_from_Clausius_Statement.svg|تصغير|300x300بك|Derive Kelvin Statement from Clausius Statement]]

نفرض ان هناك محرك يعمل بمنطوق كيلفن حيث يحول الحرارة إلى شغل وتم توصيله بمحرك كارنو كما هو مبين بالشكل، فإن المحرك الجديد الناتج عن هذا يقوم بنقل الحرارة من الخزان البارد إلى الخزان الساخن الذي ينتهك منطوق كلازيوس.

في نموذجه المثالي: فإنه يمكن استرجاع الحرارة المتحولة غلى شغل عن طريق عكس حركة الدورة والذي يعرف بمدأ الانعكاسية. افترض كارنو أيضا أن بعض الحرارة تفقد ولا تتحول إلى شغل لذلك ليس هناك محرك حقيقي يستطيع العمل على نظرية كارنو الانعكاسية ومن المفترض أن يكون كفاءته أقل من كفاءة كارنو.

 

تنص نظرية كلازيوس 1854 على أنه في عملية دورية يكون:

: <math>\oint \frac{\delta Q}{T} \leq 0.</math>