III. Другий закон термодинаміки

Можливості першого закону термодинаміки

Для опису термодинамічних процесів одного першого закону термодинаміки недостатньо. Справді, виражаючи загальний закон збереження й перетворення енергії, перший закон не дає змоги визначити напрям того чи іншого процесу. Так, процес спонтанної передачі енергії у формі теплоти від менш нагрітого до більш нагрітого тіла не суперечить першому закону термодинаміки. Перший закон не виключає можливості такого процесу, єдиним результатом якого було б перетворення теплоти, отриманої системою, на еквівалентну їй роботу. Можна було б, ґрунтуючись на першому законі термодинаміки, спробувати побудувати двигун, що виконує роботу за рахунок охолодження одного джерела теплоти (наприклад, за рахунок внутрішньої енергії світових океанів). Це був би так званий вічний двигун другого роду. Аналіз колових процесів, які лежать в основі теплових двигунів, засвідчує, що побудувати такий двигун неможливо. Цей висновок і є основою другого закону термодинаміки, розгляд якого доцільно почати з розгляду колових процесів.