Explicación Legal
El calor puede transferirse espontáneamente de un objeto caliente a un objeto frío, pero no puede transferirse espontáneamente de un objeto frío a un objeto caliente (Clausius); expresado como: el resultado de la fricción entre dos objetos convierte el trabajo en calor, pero es imposible volver a convertir este calor de fricción en trabajo sin otros efectos.
Para procesos térmicos como difusión, infiltración, mezcla, combustión, calentamiento eléctrico e histéresis, aunque el proceso inverso todavía se ajusta a la primera ley de la termodinámica, no puede ocurrir espontáneamente. La primera ley de la termodinámica no resuelve el problema de la dirección, las condiciones y los límites en el proceso de conversión de energía, pero la segunda ley de la termodinámica lo estipula con precisión.
Expresión pasiva
Kelvin dijo: Es imposible absorber calor y realizar trabajo a partir de una única fuente de calor sin afectar el medio ambiente. Clausius señaló que el calor no se puede transferir de una temperatura baja a una temperatura alta sin afectar el medio ambiente. Ostwald dijo: No existe un segundo tipo de máquina de movimiento perpetuo.
La máquina térmica de Carnot se puede utilizar para demostrar que estas tres expresiones son equivalentes.
Dos características de la segunda ley de la termodinámica:
1. Sistema aislado
Desde la perspectiva de la teoría del movimiento molecular, el trabajo es el movimiento regular de una gran masa. número de moléculas, calor El movimiento es el movimiento irregular de un gran número de moléculas. Obviamente, la probabilidad de que un movimiento irregular se convierta en un movimiento regular es extremadamente pequeña, mientras que la probabilidad de que un movimiento regular se convierta en un movimiento irregular es muy alta.
Un sistema aislado no se ve afectado por el mundo exterior y su proceso interno espontáneo siempre cambia de un estado de baja probabilidad a un estado de alta probabilidad, por lo que el calor no puede suceder espontáneamente.
2. Aplicable a programas macro
La segunda ley de la termodinámica sólo se puede aplicar a sistemas compuestos por un gran número de moléculas y procesos macroscópicos dentro de un rango limitado. No es aplicable a un pequeño número de sistemas microscópicos y no puede extenderse al universo infinito.
También se puede decir que la segunda ley de la termodinámica no se puede probar estrictamente, de lo contrario el foco del universo sería la legendaria "teoría de la muerte por calor". Los interesados pueden buscarlo ellos mismos.