Kelvin Statement :
" There exists no thermodynamic transformation whose 'sole' effect is to extract a quantity of heat from a given heat resevoir and to convert it entirely into work "
- 일정한 온도에 있는 한 개의 열원(heat source)로 부터 열을 추출해 완전히 일로 바꾸고 '여타의' 효과(sole effect)를 발생시키지 않는 과정은 불가능하다.
Clausius Statement :
"There exists no thermodynamic transformation whose 'sole' effect is no extract a quantity of heat from a colder reservoir and to deliver it to a hotter reservoir"
- 더 차가운 물체로부터 더 뜨거운 물체로 열을 이동시키고, '여타의' 효과를 발생시키지 않는 과정은 불가능 하다.
If the Kelvin statement is false, the clausius statement is false. If the Clausius statement is false, the Kelvin statement is false. -> 자세한 증명은 K. Huang의 Statistical Mechanics 참고.
- 역사적으로 'The 2nd Law'는 heat을 work로 바꾸거나, 반대로 work를 heat으로 바꾸는 문제와 관련되어 서술되었다. heat을 work로 바꾸는 engine의 운영과 효율에 관한 내용을 가지고 있다.
-The 1st Law에 의하면, (i.e., $du = \delta Q - \delta W$) heat을 work로 변환하거나 work를 heat으로 변환하는 것에 제약이 없고 따라서 모두 변환이 가능하다.
-그러나, The 2nd Law에 따르면 heat에서 work로의 변환에 제약이 있다. 이에 따라서 engine효율에 제한을 가져오게 되고, 이 내용은 고립계에서 entropy의 증가법칙으로 이어진다.
다음 게시글에서 Carnot engine에 대해 서술하면서 entropy의 증가법칙을 알아본다.
