Другий закон термодинаміки та його значення
один під іншим, причому верхній має невеликий
отвір у верхній частині, а нижній - зігнутий.
Якщо на верхній жолоб покласти невелику залізну кульку, то внаслідок притягання магнітом він покотиться вгору, однак, дійшовши до отвору, він провалиться в нижній жолоб , скотиться по ньому, підніметься по кінцевому заокругленню і знову потрапить на верхній жолоб. Таким чином, кулька буде бігати безупинно, здійснюючи тим самим вічний рух.
Тут відразу видно всю абсурдність цього винаходу. Чому кулька буде скочуватися вниз? Вона скочувалася б, якби була тільки під дією сили ваги. Але на неї діє магніт, що гальмує його спуск, і отже, кулька не буде мати досить енергії для того, щоб піднятися по заокругленню і почати цикл спочатку.
Велику популярність одержала у винахідників вічного двигуна ідея з'єднання динамо-машини з електромотором. Усі подібні проекти зводяться до наступного — треба шківи динамо-машини й електромотора з'єднати ременем, а провід від динамо-машини підвести до електромотора. Після первісного імпульсу машини почнуть виробляти енергію, і це буде продовжуватися до нескінченності. Тут усе зводиться до того, що якби не було тертя, вони б дійсно оберталися вічно. Але дивно, що винахідникам не приходить у голову інший проект — з'єднати два шківи ременем і дати поштовх. Перший шків, обертаючись, приведе в рух другий, а другий, у свою чергу, передасть енергію на рух першому.
Усі вищенаведені двигуни були двигунами першого роду, тобто такими двигунами, що порушують перший початок термодинаміки. Відповідно до першого закону термодинаміки ми маємо
Будь-яка машина може робити роботу над зовнішніми тілами тільки за рахунок одержання ззовні кількості теплоти Q (тобто енергії) чи зменшення своєї внутрішньої енергії DU.
Порівняно мало було спроб щодо створення вічних двигунів другого роду. Для роботи звичайного теплового двигуна необхідно мати нагрівач і холодильник. Дуже привабливим здається завдання створення теплової машини, що могла б робити механічну роботу з використанням нагрівача.Вічний двигун другого роду не протирічить закону збереження енергії і тому цікавить багатьох вчених. Подібні машини змогли б перетворювати теплову енергію в механічну. При цьому передача механічної енергії назовні супроводжувалася б поступовим охолодженням джерела теплової енергії.Якби вдалося сконструювати такий двигун, то його можна було б використати для отримання механічної енергії з теплової енергії океану.
На основі підрахунків встановлено, що при охолодженні світового океану тільки на один градус можна одержати енергію 1026 Дж, якої вистачило б для забезпечення всіх потреб людства при сучасному рівні її споживання на 14000 років.
Дійсно, від океану мохна отримати деяку кількість теплоти, врахувавши, що температура поблизу поверхні вища, ніж на глибині. Оскільки різниця температур становить Т1-Т2 10 К або навіть менша, то максимально можливий ККД в даному випадку =(Т1-Т2)/(Т1) тобто порядку 1/30.
Можливість створення такої машини, названої вічним двигуном другого роду, не суперечить першому закону термодинаміки. Однак усі відомі на сьогодні результаты дослідів свідчать про те, що створення вічного двигуна другого роду, є настільки ж нерозв'язним завданням, як і виготовлення вічного двигуна першого роду. Цей досвідчений факт прийнятий у термодинаміку в якості другого основного постулату - другого закону термодинаміки.
Теплопередача мимоволі відбувається тільки в одному напрямку - від гарячого тіла до холодного. Виходить, щоб енергія теплового руху молекул води світового океану перетворилася в механічну енергію, необхідно мати робоче тіло, температура якого нижче температури води в океані.
З цього випливає, що нездійсненно термодинамічний процес, у результаті якого відбувалася би передача тепла від одного тіла до іншого, більш гарячому, без яких-небудь інших змін у природі. Інакше кажучи, неможливо побудувати періодично діючу машину, що безупинно перетворювала б теплоту в роботу тільки за рахунок охолодження одного тіла, без того щоб у навколишніх тілах не відбулося одночасно яких-небудь змін.