Casa » Seconda legge della termodinamica

Seconda legge della termodinamica

1850
  • Sadi Carnot
  • Rudolf Clausius
  • William Thomson (Lord Kelvin)
Engineers designing an efficient heat engine in a laboratory, illustrating thermodynamics applications.

The Second Law introduces the concept of entropy and defines the direction of spontaneous processes. It can be stated in several ways, but a key consequence is that the total entropy of an isolated system can never decrease over time. This law explains the ‘arrow of time’ and why processes are irreversible, such as heat spontaneously flowing from a hot body to a cold one.

The Second Law is one of the most profound principles in science. One of its earliest formulations is the Clausius statement: ‘Heat can never pass from a colder to a warmer body without some other change, connected therewith, occurring at the same time.’ Another is the Kelvin-Planck statement: ‘It is impossible to devise a cyclically operating device, the sole effect of which is to absorb energy in the form of heat from a single thermal reservoir and to deliver an equivalent amount of work.’ Both statements forbid perpetual motion machines of the second kind.

The law’s novelty was the introduction of irreversibility into fundamental physics. While the First Law deals with energy conservation, the Second Law deals with energy quality and its inevitable degradation to less useful forms (waste heat). Ludwig Boltzmann later provided a statistical interpretation, defining entropy ([latex]S[/latex]) as a measure of the number of possible microscopic arrangements (microstates) that correspond to a system’s observed macroscopic state. The formula [latex]S = k_B \ln W[/latex] connects entropy to statistical probability, explaining that systems tend to evolve towards their most probable (highest entropy) state.

UNESCO Nomenclature: 2212
– Thermodynamics, statistical physics, and condensed matter

Tipo

Sistema astratto

Interruzione

Rivoluzionario

Utilizzo

Uso diffuso

Precursori

  • Sadi Carnot’s work on the motive power of fire and the ideal heat engine cycle
  • osservazioni dell'inefficienza intrinseca delle macchine a vapore
  • la comprensione intuitiva che il calore non fluisce spontaneamente dal freddo al caldo
  • development of probability theory and statistics by Laplace and others

Applicazioni

  • progettazione di motori termici e frigoriferi efficienti (efficienza di Carnot)
  • ingegneria chimica per prevedere la spontaneità delle reazioni
  • teoria dell'informazione, dove l'entropia di Shannon è una misura del contenuto informativo
  • cosmology (the ‘heat death of the universe’ hypothesis)
  • scienza dei materiali per comprendere il disordine e le transizioni di fase

Brevetti:

NA

Potenziali idee innovative

Livelli! Iscrizione richiesta

Per accedere a questo contenuto devi essere un membro di !Professionals (100% free)!

Iscriviti ora

Siete già membri? Accedi
Related to: second law, entropy, irreversibility, arrow of time, heat engine, Clausius statement, Kelvin-Planck statement, disorder, statistical mechanics, spontaneity.

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *

DISPONIBILE PER NUOVE SFIDE
Ingegnere meccanico, responsabile di progetto, ingegneria di processo o ricerca e sviluppo
Sviluppo efficace del prodotto

Disponibile per una nuova sfida con breve preavviso.
Contattami su LinkedIn
Integrazione di componenti elettronici in plastica e metallo, progettazione in base ai costi, GMP, ergonomia, dispositivi e materiali di consumo di medio-alto volume, produzione snella, settori regolamentati, CE e FDA, CAD, Solidworks, Lean Sigma Black Belt, ISO 13485 in ambito medico

Stiamo cercando un nuovo sponsor

 

La tua azienda o istituzione si occupa di tecnica, scienza o ricerca?
> inviaci un messaggio <

Ricevi tutti i nuovi articoli
Gratuito, no spam, email non distribuita né rivenduta

oppure puoi ottenere la tua iscrizione completa -gratuitamente- per accedere a tutti i contenuti riservati >Qui<

Contesto storico

(se la data non è nota o non è rilevante, ad esempio "meccanica dei fluidi", viene fornita una stima approssimativa della sua notevole comparsa)

Principi di invenzione, innovazione e tecnica correlati

Torna in alto

Potrebbe anche piacerti