№7 дәріс. Термодинамиканың екінші бастамасы. Дәрістің мақсаты:
- термодинамиканың бірінші заңы процестің өту бағытын көрсете алмайтынын түсіндіру;
- энтропияны күй функциясы мағынасында түсіндіру.
7.1 Дөңгелек процестер. Жылу машиналарының ПӘК-і Термодинамиканың бірінші бастамасы жүйенің сыртқы денелерден алған жылу есебінен жұмысты атқару мүмкіндігі болатынын көрсетеді. Мысалы, 1-2 күйлердің арасында идеал газды изотермиялы ұлғайтса .
7.1 Сурет Бірақ, жылу машиналарының жұмыс істеуі дөңгелек (циклдік) процестерге негізделген. Дөңгелек процесс деп жүйенің жүйеде өтетін өзгерістерден кейін бастапқы күйіне қайтып келуін айтады. Мұндай жағдайда жылу мөлшерінің қандай да бір бөлігі ортаға қайтып беріледі.
Жұмыс денесі қыздырғыштан жылуды алып, салқындатқышқа жылуды береді және осы жылу мөлшерлерінің айырмасы пайдалы жұмысты береді (7.1 сурет). Жылу двигателінің тиімділігі оның пайдалы әсер коэффициентімен сипатталады
. (7.1)
(7.1) өрнегі жылу машиналарының ПӘК-і әрқашан бірден кіші болатынын көрсетеді. Бұл қорытынды термодинамиканың бірінші бастамасының салдары болып табылмайды, ол негізгі заңдардың тағы бір түрі – термодинамиканың екінші заңының мазмұнын сипаттап береді. Бұл заңның басқа тұжырымдамалары: :
- тек қана жұмыс өндіретін немесе бір жылулық резервуармен энергия алмасуын жасайтын циклдік процесс болуы мұмкін емес (У.Томсон);
екінші текті мәңгі двигатель болуы мүмкін емес (В.Оствальд);
- салқын денеден ыстық денеге жылу берілуі мүмкін болатын циклдік процесс болуы мүмкін емес (Р.Клаузиус).
Екінші бастаманың эмпирикалық тұжырымдамалары математикалық түрде тұжырымдалмайды. Олар бір-біріне эквивалентті.
