5. Второе начало термодинамики

В этой главе мы продолжим изучение термодинамических свойств систем. Основная наша цель сейчас - понять, каким образом тепло может быть преобразовано в работу механизмов. Как мы видели, тепловая энергия — это в конечном итоге энергия хаотического движения молекул. Полезная же работа, извлекаемая из различных устройств, имеет упорядоченный характер. Тепловые машины вращают генераторы на электростанциях, приводят в движение транспортные средства. Каким же образом происходят превращения одного вида энергии в другие? Интуитивно ясно, что различные виды энергии чем-то разнятся, даром что все они подчиняются закону сохранения энергии или первому началу термодинамики. В самом деле, очень легко превратить механическую работу в тепло: достаточно потереть друг о друга два деревянных бруска, и они нагреются (говорят, таким образом удается даже зажечь огонь). Упорядоченное периодическое движение брусков превращается при этом в хаотическое движение составляющих их молекул. Но сможете ли вы заставить нагретые бруски истратить часть своей тепловой энергии на возбуждение упорядоченного периодического движения? Словом, в этой главе мы займемся вопросом, с какой эффективностью порядок может быть организован из хаоса.