Термодинамика (Сборник рефератов). Черный А.А. - 7 стр.

ным ученым: невозможен переход теплоты от тела более холодного к телу,
более нагретому, без каких-либо других изменений в системе или окружаю-
щей среде (Р.Клаузиус); невозможно создать периодически действующую,
т.е. совершающую какой-либо термодинамический цикл, машину, вся работа
которой сводилась бы к поднятию некоторого груза (механической работе) и
соответствующему охлаждению теплового резервуара (В.Томсон, М.Планк);
невозможно построить вечный двигатель второго рода, т.е. тепловую маши-
ну, которая в результате совершения кругового процесса (цикла) полностью
преобразует теплоту, получаемую от какого-либо одного "неисчерпаемого"
источника (океана, атмосферы и т.д.) в работу (В.Оствальд).
         В.Томсон (лорд Кельвин) сформулировав принцип невозможности
создания вечного двигателя второго рода, в 1852 году пришел к формирова-
нию концепции "тепловой смерти" вселенной. Ее суть раскрывается в сле-
дующих положениях. Во-первых, во вселенной существует тенденция к
расточению механической энергии. Во-вторых восстановление механиче-
ской энергии в прежнем количестве не может быть осуществлено. В-
третьих, в будущем Земля очутится в непригодном для жизни человека
состоянии. Через 20 лет Клаузиус приходит к тому же выводу, сформулиро-
вав второе начало термодинамики в виде: энтропия вселенной стремится к
максимуму. (Под энтропией он понимал величину, представляющую со-
бой сумму всех превращений, которые должны были иметь место, чтобы
привести систему в ее нынешнее состояние.)
         В замкнутой системе энтропия может только возрастать или оста-
ваться постоянной. Во всякой изолированной системе тепловые процессы
однонаправлены, что и приводит к увеличению энтропии. Стоит энтропии
достигнуть максимума, как тепловые процессы в такой системе прекраща-
ются, что означает принятие всеми телами системы одинаковой темпе-
ратуры и превращение всех форм энергии в тепловую. Наступление со-
стояния термодинамического равновесия приводит к прекращению всех
макропроцессов, что и означает состояние "тепловой смерти".
         Для распространения второго начала термодинамики на другие не-
обратимые процессы было введено понятие энтропии как меры беспо-
рядка. Для изолированных систем (не пропускающих тепло) второе нача-
ло термодинамики можно выразить следующим образом: энтропия системы
никогда не уменьшается. Система, находящаяся в состоянии равновесия,
имеет максимальную энтропию.
         Понятие энтропии связывают и с понятием информации. Система,
находящаяся в упорядоченном состоянии, содержит много информации, а
неупорядоченная система содержит мало информации. Так, например, текст
книги содержит много информации, а случайный набор букв не несет ин-
формации. Информацию поэтому и отождествляют с отрицательной энтро-
пией (или негэнтропией). При росте энтропии информация уменьшается.
         Среди множества выдвинутых против этого вывода возражений
наиболее известным было возражение Максвелла. Он исходил из того, что
второе начало имеет ограниченную область применения. Максвелл счи-
                                   7