Drugi zakon termodinamike

Termodinamika
Klasična Karnotova toplotna mašina
Grane Klasična • Statistička • Hemijska • Ravnoteža / Neravnoteža
Zakoni Nulti • Prvi • Drugi • Treći
Sistemi Stanje Jednačina stanja • Idealni gas • Realni gas • Agregatna stanja • Ravnoteža • Kontrolisana zapremina • Instrumenti Procesi Izobarni • Izohorski • Izotermski • Adijabatski • Izentropski • Izentalpijski • Kvazistatički • Politropski • Slobodna ekspanzija • Reverzibilnost • Ireverzibilnost • Endoreverzibilnost Ciklusi Toplotni matori • Toplotne pumpe • Termalna efikasnost
Osobine sistema Termodinamički dijagrami • Intenzivne i ekstenzivne veličine Funkcije stanja Temperatura / Entropija • Uvod u entropiju • Pritisak / Zapremina • Hemijski potencijal / Broj čestica • Kvalitet pare • Redukovane osobine Procesne funkcije Rad • Toplota
Osobine materijala Specifični toplotni kapacitet  ${\displaystyle c=}$ ${\displaystyle T}$ ${\displaystyle \partial S}$ ${\displaystyle N}$ ${\displaystyle \partial T}$ Kompresibilnost  ${\displaystyle \beta =-}$ ${\displaystyle 1}$ ${\displaystyle \partial V}$ ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle \partial p}$ Termalna ekspanzija  ${\displaystyle \alpha =}$ ${\displaystyle 1}$ ${\displaystyle \partial V}$ ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle \partial T}$ Baza podataka osobina
Jednačine Karnotova teorema • Klauzijusova teorema • Fundamentalna relacija • Jednačina stanja idealnog gasa • Maksvelove relacije • Onsagerove recipročne relacije • Bridgmanove termodinamičke jednačine • Tabela termodinamičkih jednačina
Potencijali Slobodna energija • Slobodna entropija Unutrašnja energija ${\displaystyle U(S,V)}$ Entalpija ${\displaystyle H(S,p)=U+pV}$ Helmholcova slobodna energija ${\displaystyle A(T,V)=U-TS}$ Gibsova slobodna energija ${\displaystyle G(T,p)=H-TS}$

Drugi zakon termodinamike navodi da se ukupna entropija izolovanog sistema nikada ne može smanjiti tokom vremena. Ukupna entropija sistema može ostati konstantna u idealnim slučajevima gde je sistem u termodinamičkoj ravnoteži, ili se u njemu odvija (fiktivni) reverzibilni proces. U svim postojećim procesima, uključujući spontane,^[1] ukupna entropija se povećava i proces je nepovratan.

Drugi princip termodinamike određuje smer toplotnih procesa: toplota nikada ne prelazi spontano sa tela koje ima nižu temperaturu na telo koje ima višu temperaturu. Pored smera toplotnih procesa, drugi princip termodinamike pokazuje nemogućnost postojanja perpetuum mobile druge vrste. Porast entropije objašnjava nepovratnost prirodnih procesa, i asimetriju između budućnosti i prošlosti.^[2]

Istorijski, drugi zakon je empirijski nalaz, prihvaćen kao aksiom termodinamičke teorije. Bio je izražen na mnogo načina. Prvu formulaciju je dao francuski fizičar Sadi Karno, koji je 1824. godine pokazao da postoji gornja granica efikasnosti konverzije toplote u rad, u toplotnoj mašini.

1. ↑ Atkins and de Paula, p.78
2. ↑ Zohuri, Bahman (2016). Dimensional Analysis Beyond the Pi Theorem. Springer. str. 111. ISBN 978-3-319-45726-0.