Physical blog

   Tapasztalataink alapján megkülönböztetünk reverzibilis és irreverzibilis folyamatokat,
tehát megfordítható és nem megfordítható folyamatokat. Megfordítható folyamat, ha a
lehőtött vízzel (jéggel) hıt közölve ismét folyékony vizet kapunk, bár ehhez külsı segítséget is adunk. Azonban megfordíthatatlan folyamatnak tekintjük azt, ha a talajra leesı, és közben hőt termelı testet hőtve a test visszarepülne oda, ahonnan leesett.

A termodinamika második fıtétele szerint a természetben külsı behatások nélkül
mindig a hımérséklet kiegyenlítıdésére irányuló folyamatok zajlanak le: azaz a hı magától
nem kerülhet az alacsonyabb hımérséklető helyrıl a magasabb hımérséklető helyre.

A tétel egy másik megfogalmazásában Max Plank szerint nem lehet készíteni és
mőködtetni ún. másodfajú örökmozgót. Ez periodikusan mőködı hıerıgép, amely minden
ciklus végén visszajuttatná a rendszert eredeti állapotába, és közben még hasznosítható
munkát is végezne.

A harmadik megfogalmazáshoz be kell vezetnünk az entrópia fogalmát, amely a
rendezetlenség mértéke. Ezt a mennyiséget a fizikában S-el jelölik és egy rendszer
mozgásállapotára és energia-eloszlására jellemzı értéket mutat.

A termodinamikailag zárt rendszerek entrópiája az ideális, reverzibilis folyamatokban
állandó marad, a valóságos, spontán folyamatokban viszont növekszik. Egy rendszer
entrópiája az egyensúlyi állapotban lesz maximális. Ez az entrópiamaximum elve.

Végül a termodinamika harmadik főtétele azt a tapasztalati tényt rögzíti, hogy az
abszolút zérus hımérséklet, a 0 Kelvint véges sok lépésben egyetlen anyagi rendszer sem
érheti el. Ugyanis az anyagok entrópiája 0 Kelvin közelében nagyon kicsi, tart a nullához,
ezért a hıkapacitás is tart a nullához, ami azt jelenti, hogy egészen kicsi Q hı már végtelen
nagy hımérséklet-változást eredményezne. Az abszolút zérus pont tehát nem érhetı el. Ez a Nenst-tétel.