Незворотний процес.
Незворотних називається фізичний процес, який може мимовільно протікати тільки в одному певному напрямку.
У зворотному напрямку такі процеси можуть протікати тільки як одна з ланок складнішого процесу.
Незворотними є практично всі процеси, що відбуваються в природі. Це пов'язано з тим, що в будь-якому реальному процесі частина енергії розсіюється за рахунок випромінювання, тертя і т. Д. Наприклад, тепло, як відомо, завжди переходить від більш гарячого тіла більш холодному - це найбільш типовий приклад незворотного процесу (хоча зворотний перехід не протирічить закону збереження енергії ).
Також висить на легкій нитці кулька (маятник) ніколи мимоволі не збільшить амплітуду своїх коливань, навпаки, наведений один раз в рух сторонньої силою, він обов'язково, в кінці кінців, зупиниться в результаті опору повітря і тертя нитки об підвіс. Таким чином, після повідомлення маятнику механічна енергія переходить у внутрішню енергію хаотичного руху молекул (повітря, матеріалу підвісу).
Математично незворотність механічних процесів виражається в тому, що рівняння руху макроскопічних тіл змінюється зі зміною знака часу: вони не інваріантні при заміні t на - t. При цьому прискорення і сили, які залежать від відстаней, не змінюють свої знаки. Знак при заміні t на - t змінюється у швидкості . Відповідно знак змінює сила , Що залежить від швидкості, - сила тертя . Саме тому при здійсненні роботи силами тертя кінетична енергія тіла необоротно переходить у внутрішню.
Спрямованість процесів в природі вказує другий закон термодинаміки.
Другий закон термодинаміки.
Другий закон термодинаміки - один з основних законів термодинаміки , Який встановлює незворотність реальних термодинамічних процесів.
Другий закон термодинаміки було сформульовано як закон природи Н. Л. С. Карно в 1824 р, потім У. Томсоном (Кельвіном) в 1841 р і Р. Клаузиусом в 1850 р Формулювання закону різні, але еквівалентні.
Німецький вчений Р. Клаузіус сформулював закон так: неможливо перевести теплоту від більш холодної системи до більш гарячої при відсутності інших одночасних змін в обох системах або оточуючих тілах. Це означає, що теплота не може мимоволі переходити від більш холодного тіла до більш гарячого (принцип Клаузіуса).
Згідно з формулюванням Томсона процес, при якому робота переходить в тепло без будь-яких інших змін стану системи, є незворотнім, тобто. Е. Неможливо перетворити в роботу все тепло, узяте від тіла, не роблячи ніяких інших змін стану системи (принцип Томсона).