Принцип возрастания энтропии

Механическая энергия:


Механическая энергия подразделяется на два вида: потенциальную и кинетическую. Потенциальная энергия характеризует взаимодействующие тела, а кинетическая — движущиеся. И потенциальная и кинетическая энергии изменяются только в результате такого взаимодействия тел, при котором действующие на тела силы совершают работу, отличную от нуля.Механическая энергия не сохраняется, если между телами действуют силы трения. Автомобиль, двигавшийся по горизонтальному участку дороги после выключения двигателя, проходит некоторый путь и под действием сил трения останавливается. Во время торможения автомобиля произошло нагревание тормозных колодок, шин автомобиля и асфальта. В результате действия сил трения кинетическая энергия автомобиля не исчезла, а превратилась во внутреннюю энергию теплового движения молекул.Таким образом, при любых физических взаимодействиях энергия не возникает, а только превращается из одной формы в другую. Этот экспериментально установленный факт называется законом сохранения и превращения энергии.Источники энергии на земле велики и разнообразны. Когда-то в древности люди знали только один источник энергии — мускульную силу и силу домашних животных. Энергия возобновлялась за счет пищи. Теперь большую часть работы делают машины, источником энергии для них служат различные виды ископаемого топлива: каменный уголь, торф, нефть, а также энергия воды и ветра.
2. Первый закон термодинамики:

• 
  закон сохранения энергии при ее превращениях – в замкнутых термодинамических системах суммарная энергия сохраняется при всех ее превращениях.
  
• 
  невозможно создать вечный двигатель первого рода.
  

Согласно первому началу термодинамики система, которая поставлена в такие условия, что она не может получать теплоту от окружающих ее тел, может совершать работу только за счет убыли своей внутренней энергии. Любая система обладает определенным запасом внутренней энергии, поэтому и работа, которую она может совершить, ограничена запасами внутренней энергии и по этой причине является конечной. Последнее означает, что невозможна такая машина, которая бы вечно работала, не получая энергию от внешних тел.
Любая тепловая машина является периодически действующим устройством, а это значит, что ее рабочее вещество должно совершать замкнутый цикл, то есть возвращаться в исходное состояние. Поскольку внутренняя энергия есть функция состояния системы, то ее изменение по завершении цикла равно нулю (ΔU = 0). Тогда, как следует из первого начала термодинамики, система может выполнить отличную от нуля работу только в том случае, когда она будет получать отличную от нуля теплоту от внешних тел. За счет этой полученной теплоты Q она и совершит эквивалентную работу А (А = Q). Энергия, необходимая для работы тепловых двигателей извлекается при сжигании угля, газа, нефти и других природных ресурсов.Воображаемый двигатель, который мог бы совершать работу, не заимствуя энергию у внешних тел, называется вечным двигателем первого рода. На основании первого начала термодинамики можно сделать вывод: вечный двигатель первого рода невозможен. Это утверждение можно рассматривать как одну из формулировок первого начала.