Начала термодинамики. Принцип возрастания энергии.

Начала термодинамики — совокупность постулатов, лежащих в основе термодинамики. Эти положения были установлены в результате научных исследований и были доказаны экспериментально. В качестве постулатов они принимаются для того, чтобы термодинамику можно было построить аксиоматически.

Необходимость начал термодинамики связана с тем, что термодинамика описывает макроскопические параметры систем без конкретных предположений относительно их микроскопического устройства. Вопросами внутреннего устройства занимается статистическая физика.

Начала термодинамики независимы, то есть ни одно из них не может быть выведено из других начал.

 

Процессы сопровождаются возрастанием энтропии Вселенной; такое утверждение часто называют принципом энтропии. Также энтропия характеризует условия, при которых запасается энергия: если энергия запасается при высокой температуре, ее энтропия относительно низка, а качество, напротив, высоко. С другой стороны, если то же количество энергии запасается при низкой температуре, то энтропия, связанная с этой энергией, велика, а ее качество - низко.

Возрастание энтропии является характерным признаком естественных процессов и соответствует запасанию энергии при более низких температурах. Аналогично можно

сказать, что естественное направление процессов изменения характеризуется понижением качества энергии.

Порядок и беспорядок в природе. Энтропия

Тепловая энергия тела – это энергия хаотического теплового движения его молекул. Этой хаотичностью тепловое движение молекул отличается от макроскопического механического движения, при котором все структурные элементы поступательно движущегося тела имеют одну и ту же скорость, которая накладывается на скорость хаотического теплового движения. Превращение тепловой энергии в механическую сводится к превращению хаотического теплового движения в движение упорядоченное. Напротив, превращение механической энергии в тепловую связано с разрушением упорядоченного характера механического движения и превращением его в беспорядочное тепловое. Предписанная природой асимметрия делает эти два процесса неравноправными. Превратить упорядоченное движение в тепловое несравненно легче, чем произвести обратное превращение.