يتعامل القانون الثاني مع لا تماثل تحول الحرارة إلى شغل والعكس بالعكس. وبعكس الشغل المبذول على نظام، والذي قد يتحول مباشرة إلى أنواع أخرى من الطاقة (الكهربائية المرنة الجهد في وجود مجال)، تتحول الحرارة فقط إلى زيادة في الطاقة الداخلية للنظام، إلا لو تحولت أولاً إلى شغل.

النظام الذي يحول الحرارة إلى شغل موضح في الشكل1 والنظام الثانوي يأخذ الحرارة من مصدر A عند درجة حرارة T وينقل الشغل W إلى مستقبل B، بحيث يؤدي عملية دورية، أي يبدأ M من حالة ابتدائية ثم يعود إليها في النهاية، بعد أخذ الحرارة Q ونقل الشغل. يمكن أن يحدث ذلك فقط لو أن M قدم الجزء 'Q من الحرارة الممتصة Q إلى نظام حراري C درجة حرارة T – T'. بعبارة أخرى: W = Q –Q'  

حيث يشار إلى Q' باعتبارها حرارة تعويض من ثم يمكن القول بأنه من المستحيل تحويل الحرارة إلى شغل في عملية دورية بدون تعويض. ووجود مصدران عند درجتي حرارة مختلفتان T' <T هو شرط ضروري.

يؤدي ذلك إلى فكرة عملية لا انعكاسية كتحول من حالة A إلى حالة أخرى B بحيث تتضمن العملية العكسية B → A تحول الحرارة إلى شغل بدون تعويض. وحيث إن الأخير ممنوع، لا توجد هذه العمليات العكسية في الطبيعة، رغم أننا سنرى لاحقا أنه من وجهة النظر الإحصائية قد يكون الأكثر دقة القول بأن مثل هذه العمليات العكسية لها احتمال حدوث ضئيل بشكل غير عادي.

بالعكس، قد تكون العملية الانعكاسية عملية لا يتضمن انعكاسها تحول حرارة إلى شغل بدون تعويض. بالفعل، تحدث العمليات القابلة للانعكاس في الطبيعة على وجه التقريب. ويمكن تضمين المبدأ السابق ذكره في صياغة القانون الثاني للديناميكا الحرارية الذي يقرر استحالة التحول الكامل لكمية ما من الحرارة إلى شغل بواسطة عملية دورية باستخلاصها من مصدر حرارة ذي درجة حرارة متماثلة. تحتاج العملية إلى مصدرين عند درجتي حرارة مختلفتين، وانتقال حرارة التعويض من المصدر الساخن إلى البارد.

لكن يمكن أيضًا صياغة القانون الثاني بإثبات وجود دالة جديدة للحالة، الأنتروبيا، التي تزداد لتصل إلى الحد الأقصى في أي نظام معزول. وتغير الأنتروبيا في عملية متناهية الصغر حيث يتم امتصاص كمية حرارة معينة Qδعند درجة حرارة مطلقة T يتم وصفه كما يلي: -

حيث تتحقق إشارة التساوي إذا كانت العملية شبه مستقرة، وتتحقق إشارة عدم التساوي التام إذا كانت غير مستقرة تحدث العملية شبه المستقرة ببطئ شديد بحيث يمكن اعتبار النظام في توازن كل لحظة. وإلا يمكن القول بأنه (غير مستقر). عندما نتحدث عن درجة الحرارة المطلقة نشير إلى مقياس كلفن لدرجة الحرارة، الذي وضعه وليام تومسون لورد كلفن (1824 - 1907)، الذي يمكن تبريره على أسس الدينامكيا الحرارية، وصفره عند – 273.16 درجة مئوية. عندئذ تكون درجة الحرارة المطلقة مساوية لدرجة الحرارة المئوية بزيادة 273.16.

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

طوال الشهر الفضيل.. قسم الشؤون الخدمية يقدم أكثر من 42 ألف صندوق ماء للزائرين

بمشاركة 142 منتسبًا.. قسم الشؤون الدينية يختتم دورته الفقهية التطويرية السادسة

قسم بين الحرمين: قدمنا أكثر من 50 ألف وجبة إفطار للزائرين خلال شهر رمضان المبارك

المجمع العلمي يختتم نشاطاته القرآنية الرمضانية في المثنى

المزيد

الآخبار الصحية

كوب قبل النوم.. مشروب طبيعي يحارب الأرق

دون أدوية.. طريقة طبيعية لخفض ضغط الدم بفعالية مذهلة

المعكرونة ليست عدوك.. كيف تصبح جزءا من وجبة صحية متوازنة؟

دراسة: تناول القهوة يوميا يخفض خطر الإصابة بالاضطرابات النفسية

المزيد

الآخبار التكنلوجية

علماء روس يخططون لبناء منشأة للكشف عن المادة المظلمة

ثاني أكسيد الكربون ليس تهديدا للمناخ فقط.. بل لصحة الإنسان أيضا!

ديدان الأرض تكشف تلوث التربة بالمعادن الثقيلة

خبير أرصاد جوية: ظاهرة النينيو القادمة قد تكون الأقوى خلال 10 سنوات

المزيد

مواضيع ذات صلة

درجة الحرارة والجهد الكيميائي

الأنتروبيا والفيزياء الإحصائية

مقاربة إحصائية

جهود الديناميكا الحرارية

القانون الثالث في الديناميكا الحرارية

القانون الأول في الديناميكا الحرارية

النظرية الحركية للمادة

نسبة القيمتين

هل الحرارة هيولة؟

The Radiometer

The Measurement of Expansion of Gases

The Measurement of Expansion of Solids