Прямой необратимый цикл Карно

Все реальные процессы являются необратимыми, так как всегда сопровождаются дополнительными потерями энергии в окружающую среду, то есть:

,

поэтому

или

,

откуда окончательнодля необратимых процессов:

 

 

Для необратимых процессовdQ ¹TdS.

Рассмотрим гипотетический цикл, часть которого (1-а-2) является обратимой, а оставшаяся (2-в-1)- необратимой. Суммарно такой процесс является необратимым. Для элементарного прямого необратимого цикла Карно:

 

Проинтегрируем это уравнение по замкнутому контуру

, откуда ∆S=S₂-S₁>

Или после дифференцирования

 

 

Таким образом, в необратимых процессах изменение энтропии всегда больше, нежели в обратимых процессах.

Тепловая смерть Вселенной.

Клаузиус предположил, что все реальные (необратимые) процессы в масштабах Вселенной суммарно являются адиабатными, у которых по определению dQ = 0 и,следовательно,

 

 

Это равнение называют математической формулировкой второго закона термодинамики: