نظرية كلاوسيوس

تنص نظرية كلاوسيوس (1855) على أن النظام الديناميكي الحراري (مثل المحرك الحراري أو المضخة الحرارية) يجب أن يتبادل الحرارة مع الخزانات الخارجية ويخضع لدورة ديناميكية حرارية،


حيث  هي الكمية متناهية الصغر من الحرارة التي يمتصها النظام من الخزان و  هي درجة حرارة الخزان الخارجي (المحيط) في لحظة معينة من الوقت. يتم حل التكامل المغلق على امتداد مسار عملية ديناميكية حرارية من الحالة الأولية / النهائية إلى نفس الحالة الأولية / النهائية. من حيث المبدأ، يمكن أن يبدأ التكامل المغلق وينتهي عند نقطة عشوائية على طول المسار.

إذا كان هناك عدة خزانات بدرجات حرارة مختلفة ، حينها تُقرأ متباينة كلاوسيوس كالآتي:



في حالة خاصة عندما تكون العملية قابلة للعكس، فإن المساواة قائمة بدلاً من المتباينة.Clausius theorem at ولفرام ريسيرتش  تُستخدم الحالة القابلة للعكس في توضيح دالة الحالة المعروفة باسم الانتروبيا. لأنه في عملية دورية يكون التباين في دالة الحالة صفرًا. بعبارة أخرى، ينص قانون كلاوسيوس على أنه من المستحيل إنشاء جهاز يكون تأثيره الوحيد هو نقل الحرارة من خزان بارد إلى خزان ساخن.Finn, Colin B. P. Thermal Physics. 2nd ed., CRC Press, 1993. بالمقابل، تتدفق الحرارة تلقائيًا من الجسم الساخن إلى الجسم الأكثر برودة، وليس العكس.Giancoli, Douglas C. Physics: Principles with Applications. 6th ed., Pearson/Prentice Hall, 2005.

«متباينة كلاوسيوس العامة» Mortimer, R. G. Physical Chemistry. 3rd ed., p. 120, Academic Press, 2008.



التغير المتناهي الصغر في الإنتروبيا S لا ينطبق فقط على العمليات الدورية، ولكن على أي عملية تحدث في نظام مغلق.

 مراجع 

تصنيف:قوانين الديناميكا الحرارية
تصنيف:مبرهنات الفيزياء