Essee - Termodünaamika 2. printsiip (0)

Termodünaamika 2. printsiip
Termodünaamika teise printsiibi põhimõte seisneb looduslike protsesside kindlas suunas. Tõestada termodünaamika printsiipe ei saa, aga need põhinevad igapäevastest kogemustest tehtud järeldustel. Sisu seisneb looduslike protsesside kindlas suunas. Tihtipeale ei pane mõtle me nendele protsessidele sellise nurga alt, kuna tegu on väga loogilise asjade kulgemisega. Erinevad teadlased on seda printsiipi erinevalt ka sõnastanud ja selle kohta saab tuua mitmed näiteid.
Rudolf Clausiuse sõnastus kõlab nii: soojus ei saa iseenesest üle minna külmemalt kehalt kuumemale. See sõnastus sobib soojuslikele protsessidele. Näiteks kui vanaisa kütab ahju soojaks , siis saavad ahjukividest antud süsteemis kuumemad kehad ja ülejäänud toas olevatest asjadest külmemad. Samas on toal samuti mingi soojus , hoolimata sellest, et see on madalam kui ahju soojus. Seetõttu tuleb soojust jälgida absoluutse temperatuurina ehk Kelvini skaala järgi. Nagu printsiip ütleb, hakkab ahju soojus vaikselt kanduma toale. Selle protsessi käigus ahju soojus väheneb ja toa soojus tõuseb. Isegi kui majal on hea soojustus , muutub nüüd maja väliskeskkonna jaoks soojemaks kehaks. Seega hakkab maja soojus ka välistemperatuurile kanduma ja toimub niinimetatud „ilma soojaks kütmine“. See ongi see, mida paksude seinte ja soojustuste ehitamisega vältida püütakse, et tube nii palju kütma ei peaks. Pole võimalik, et ilma külmenemise arvelt kellegi toatemperatuur kasvab või, et tuba läheb järsku jahedamaks ja ahi selle arvelt soojemaks. Temperatuur ühtlustub, seega kui tuba ja ahi on saavutanud sama temperatuuri, siis ei kuumene enam mitte kumbki (jättes hetkel välja toa ja õuetemperatuuri vahelise sama printsiibi toimimise).
Joonis 1: soojemad kehad kütavad jahedamaid ja üritavad saavutada võrdsust.
Teistsugune sõnastus on järgmine: suletud süsteem püüab üle minna korrastatud olekult mittekorrastatule. See näitab, et korratus saab tekkida iseenesest, korrastatus aga mitte. Näiteks, kui Mari küpsetab köögis hea lõhnaga kooki ja Juku närib elutoas haisvat juustu, siis ei ole kunagi nii, et on kindel piir, kus üks aroom asendub teisega . Osakesed, mis õhus on ja seda lõhna/ haisu tekitavad segunevad ja tekib niinimetatud korrastatus. Hingates saab sellest aru nii, et ninna jõuavad mõlemat sorti molekulid ja tunneme mingit kahe aroomi segu või seda, mis tugevam on. Kui õhku mitte väga palju liigutada jääb tõenäoliselt mõlemasse vaadeldava ruumi serva peaaegu korrastatud piirkondi ehk kohti, kus aroomid pole segunenud ja tunda on ainult ühte. Ning muidugi on mõlemat sorti molekulid niigi segunenud juba õhumolekulidega.
Nagu nendest kahest näitest järeldada võib, siis selgitab termodünaamika teine printsiip väga igapäevaseid ja loogilisi protsesse. Enamasti sellised asjad, mille juhtumise põhjuste üle me pikemalt ei juurdlegi.