Cтраница 2
Разумеется, всякое необратимое явление, независимо от его вида и происхождения, сопровождается возрастанием энтропии изолированной системы взаимодействующих тел. Однако причины возникновения и связанные с ними особенности проявления необратимости определенного вида сказываются на структуре термодинамических связей, описывающих ход изменения состояний системы. Иными словами - характер соотношений между термодинамическими параметрами в необратимом процессе зависит от природы явлений, вызывающих необратимые изменения. [16]
В свое время Клаузиус, который занимался обоснованием второго начала термодинамики после Карно, использовал положение о возрастании энтропии изолированной системы применительно ко всем реальным процессам, происходящим во Вселенной. При этом сама Вселенная трактовалась как изолированная система, в которой все реальные процессы ведут к возрастанию энтропии и, следовательно, возможности превращения теплоты в работу уменьшаются. [17]
Энергия, как указывает Энгельс, никогда не теряет способности превращаться из одной формы в другую, и поэтому, Например, возрастание энтропии изолированной системы при необратимых процессах не означает, что энер тия системы деградирует и теряет свою спо собность к превращениям. [18]
Клаузиус, рассматривая Вселенную как изолированную систему, высказал известное положение, что энтропия Вселенной стремится к максимум у. Возрастание энтропии изолированной системы неразрывно связано, как мы сейчас установим, с известным обесценением, деградацией энергии. [19]
Для системы из ЛГ частиц, обладающей энергией Е, энтропия определяется как логарифм статистич. Возрастание энтропии изолированной системы обусловлено ее переходом из менее вероятного в более вероятное состояние. Иными словами, эволюция такой системы осуществляется в направлении наиб. [20]
Больцман показал, что процессы с возрастанием энтропии изолированной системы являются наиболее вероятными, но не единственно возможными и что, следовательно, возможны и должны наступить такие процессы, при которых система переходит из более вероятного состояния в менее вероятное, протекающие с уменьшением энтропии. Этим, по Больцману, снимается безусловный характер необратимости и принципа возрастания энтропии. [21]
Второе начало термодинамики не исчерпывается отнюдь констатацией существования энтропии. Важное значение имеет содержащееся во втором начале утверждение о возрастании энтропии изолированной системы при необратимом процессе. [22]
Отмеченная возможность прямого превращения в работу тепла окружающей среды эквивалентна принципиальной возможности трансформации тепловой энергии окружающей среды на более высокий температурный уровень за счет использования тепла той же среды. Признание существования такой возможности указывает на недостоверность тезиса Клаузиуса о тепловой смерти вселенной, на неуниверсальность принципа возрастания энтропии изолированной системы. [23]
Он исходил из идей Карно и придал выводам последнего большую простоту, однако некоторые из введенных Клаузиусом упрощений оказались впоследствии не вполне точными, а его экстраполяция выводов второго начала на всю Вселенную просто неверной. Значение исследований Клаузиуса состоит в доказательстве того, что второе начало термодинамики может быть выражено в виде утверждения о невозможности для тепла самопроизвольно переходить от менее нагретого к более нагретому телу, а также в форме закона возрастания энтропии изолированной системы. [24]
Необратимость процесса должна оставлять какой-то след, запечатленный происходящим изменением термодинамического состояния тел, входящих в систему. Значит, имеется возможность отыскать количественную меру необратимости. Этой количественной мерой необратимости является возрастание энтропии изолированной системы. [25]
Микроскопическая теория должна учитывать два тесно связанных между собой элемента. Прежде всего в своих попытках построить микроскопическую модель энтропии ( - функции Больцмана), монотонно изменяющейся со временем, мы должны следовать Больцману. Именно такое изменение должно задавать стрелу времени. Возрастание энтропии изолированной системы должно выражать старение системы. [26]
Микроскопическая теория должна учитывать два тесно связанных между собой элемента. Прежде всего в своих попытках построить микроскопическую модель энтропии ( - функции Больцмана), монотонно изменяющейся со временем, мы должны следовать Больцма-ну. Именно такое изменение должно задавать стрелу времени. Возрастание энтропии изолированной системы должно выражать старение системы. [27]
Отсюда надо сделать вывод, что помимо рассмотренного выше признака необратимости, который был установлен в соответствии с характером протекания процесса, должен существовать еще один признак необратимости, основанный на сопоставлении конечного состояния изолированной системы с начальным состоянием. Необратимость процесса должна оставлять какой-то след, запечатленный происходящим изменением термодинамического состояния тел, входящих в систему. Значит, имеется возможность отыскать количественную меру необратимости. Этой количественной мерой необратимости является возрастание энтропии изолированной системы. [28]
Уменьшение работоспособности изолированной системы, в которой происходят необратимые процессы, равно произведению приращения энтропии системы на минимальную абсолютную температуру в системе. Все необратимые процессы в изолированной системе сопровождаются обесценением энергии, которая из более полезной формы переходит в менее полезную. Происходит рассеивание энергии и ее деградация. Энтропия системы при этом увеличивается. Таким образом, принцип возрастания энтропии изолированной системы представляет собой общее выражение второго закона термодинамики. [29]