Начнем с первой формулировки, принадлежащей рудольфу клаузиусу (см. уравнение клапейрона—клаузиуса). вот простая и наглядная иллюстрация этой формулировки: берем из холодильника кубик льда и кладем его в раковину. по прошествии некоторого времени кубик льда растает, потому что теплота от более теплого тела (воздуха) передастся более холодному (кубику льда). с точки зрения закона сохранения энергии, нет причин для того, чтобы тепловая энергия передавалась именно в таком направлении: даже если бы лед становился всё холоднее, а воздух всё теплее, закон сохранения энергии всё равно бы выполнялся. тот факт, что этого не происходит, как раз и свидетельствует об уже упоминавшейся направленности процессов.
почему именно так взаимодействуют лед и воздух, мы можем легко объяснить, рассматривая это взаимодействие на молекулярном уровне. из молекулярно-кинетической теории мы знаем, что температура отражает скорость движения молекул тела — чем быстрее они движутся,тем выше температура тела. значит, молекулы воздуха движутся быстрее молекул воды в кубике льда. при соударении молекулы воздуха с молекулой воды на поверхности льда, как подсказывает нам опыт, быстрые молекулы, в среднем, замедляются, а медленные ускоряются. таким образом, молекулы воды начинают двигаться всё быстрее, или, что то же самое, температура льда повышается. именно это мы имеем в виду, когда говорим, что тепло передается от воздуха ко льду. и в рамках этой модели первая формулировка второго начала термодинамики логически вытекает из поведения молекул
Спасибо
Популярные вопросы