Таким образом, мы рассмотрели первую задачу, которую поставили
при начале обсуждения темы – задачу об энергетике химических реакций.
Вопрос
Второе начало термодинамики: формулировки Клаузиуса и Томсона. Свободная и связанная энергия.
Второе начало термодинамики
Постулат Клаузиуса: «Невозможен процесс, единственным результатом которого являлась бы передача тепла от более холодного тела к более горячему»[1] (такой процесс называется процессом Клаузиуса).
Постулат Томсона (Кельвина): «Невозможен круговой процесс, единственным результатом которого было бы производство работы за счет охлаждения теплового резервуара» (такой процесс называется процессом Томсона).
Эквивалентность этих формулировок легко показать. В самом деле, допустим, что постулат Клаузиуса неверен, то есть существует процесс, единственным результатом которого была бы передача тепла от более холодного тела к более горячему. Тогда возьмем два тела с различной температурой (нагреватель и холодильник) и проведем несколько циклов тепловой машины, забрав тепло 
у нагревателя, отдав 
холодильнику и совершив при этом работу 
. После этого воспользуемся процессом Клаузиуса и вернем тепло от холодильника нагревателю. В результате получается, что мы совершили работу только за счет отъёма теплоты от нагревателя, то есть постулат Томсона тоже неверен.
С другой стороны, предположим, что неверен постулат Томсона. Тогда можно отнять часть тепла у более холодного тела и превратить в механическую работу. Эту работу можно превратить в тепло, например, с помощью трения, нагрев более горячее тело. Значит, из неверности постулата Томсона следует неверность постулата Клаузиуса.
Таким образом, постулаты Клаузиуса и Томсона эквивалентны.
Он имеет много формулировок, первую из которых дал Клаузиус в
1850 году, однако для нас будет важна такая:
Лебедев Ю.А. Лекция 8
В изолированных системах самопроизвольно протекают только
Процессы, не сопровождающиеся уменьшением энтропии.
Математически это записывается так:
dSad ≥ 0 (Здесь индекс ad означает адиабатический процесс).
Равенство нулю возможно при обратимом проведении циклических
Процессов.
Следует подчеркнуть, что действие Второго Начала термодинамики
Строго ограничено ТОЛЬКО изолированными системами. А вот понятие
Энтропии, которое породило этот закон, применимо ко всем видам
Термодинамических систем и играет важную роль в понимании хода всех
Термодинамических процессов.
И вне рамок адиабатических процессов энтропия, по физическому