Математическое выражение второго начала термостатики. Основные следствия

В качестве постулата второго начала термостатики используется утверждение, что «температура есть единственная функция состояния, определяющая направление самопроизвольного теплообмена» или между телами не находящихся в тепловом равновесии невозможен одновременный самопроизвольный теплообмен в противоположных направлениях.

Математическое выражение второго начала термостатики -

Следствие I. Совместное выражение первого начала термодинамики и второго начала термостатики позволяет получить дифференциальное уравнение термодинамики, которое связывает между собой все термодинамические свойства веществ

Следствие II. Координаты Т - S являются универсальными координатами термодинамического теплообмена.

Исходя из математического выражения второго начала термостатики площадь под кривой элементарного участка процесса равна подводимому (отводимому) количеству теплоты

d Q = T×dS.

Следствие III. Адиабатный процесс является процессом изоэнтропийным. Так как в адиабатном процессе теплообмен отсутствует (d Q = 0), то, согласно второму началу термостатики, в таком процессе изменение энтропии dS = 0 (S = idem). Согласно этому следствию, показатель адиабатного процесса (k) равен показателю изоэнтропийного процесса (ns)

Следствие IV. Коэффициент полезного действия и холодильный коэффициент термодинамических циклов тепловых машин не зависят от вида цикла и природы рабочего тела, а определяются лишь средними абсолютными температурами рабочего тела в процессах подвода и отвода теплоты.

Следствие V. Коэффициент полезного действия и холодильный коэффициент цикла Карно всегда выше этих коэффициентов эффективности для любых других термодинамических циклов тепловых машин, осуществляемых в одинаковом диапазоне предельных температур рабочего тела (Т1, Т2).

Следствие VI. Изменение энтропии системы равно сумме изменений энтропии всех тел, входящих в систему (теорема аддитивности энтропии).

Следствие VII. Абсолютная температура равновесной термодинамической системы определяется как первая частная производная внутренней энергии или энтальпии по энтропии при постояных значениях деформационных координат