Termodynamikens huvudsats.

Det beror åtminstone delvis på att man kan se på entropi från två olika håll. Antingen ser man på det ur klassisk termodynamisk synvinkel med värmeflöden och temperaturer eller så har man en synvinkel som bygger på statistisk mekanik med partiklar och tillstånd. På så sätt kan man börja från olika utgångspunkter men ändå upptäcka samma naturlag, fast uttryckt på olika sätt.

Det beror också till stor del på att termodynamik var ett väldigt stort forskningsfält under industriella revolutionen och det var många som kom med egna tankar och idéer. Det kryllar av fysiker, kemister och ingenjörer under denna tid, typ Kelvin, Carnot, Clapeyron, Watt m.fl. För att bygga maskiner och göra dem mer effektiva och därmed mer lönsamma behövde man förstå termodynamik.

Lite vetenskapshistoria:

Termodynamiken utvecklades kraftigt under industriella revolutionen på slutet av 1700-talet och under 1800-talet. På den tiden var inte atomens existens allmänt accepterad utan det var en teori vissa forskare gillade medan andra var mer skeptiska.

De som var skeptiska föredrog att arbeta med saker man kunde se och mäta som temperatur, värme, tryck och volym. Makroskopiska egenskaper hos materia. Dessa personer lade grunden för den klassiska termodynamiken, inklusive energiprincipen/första huvudsatsen.

De som var övertygade om att atomen existerade utvecklade istället en statistisk-mekanisk termodynamik som handlar om hur många partiklar (atomer, molekyler) som finns i ett visst system och hur många tillstånd det kunde inneha. Deras approach var alltså en mikroskopisk snarare än makroskopisk modell.

Under 1900-talet revolutionerades fysiken först av Einsteins relativitetsteorier och senare av kvantmekaniken som utvecklades av Bohr, Schrödinger, Planck, Dirac, Feynman m.fl. Idéerna fick så stor uppslutning och instrumenten blev så pass mycket bättre att man till slut kunde avbilda atomer och bevisa deras existens. 

I dagsläget gör man ingen skillnad mellan förklaringsmodellerna utan båda förklarar konceptet entropi, fast på olika sätt. Följaktligen finns det flera sätt att formulera andra huvudsatsen.

Tack Teraeagle för ett utförligt svar (som vanligt).

Om vi bara utgår från kursen som tar upp de 4 huvudsatserna, skulle svaret ändå vara det du skrev? För att den frågan fick jag på tentamen och vi har inte läst andra termodynamikkurser som t.ex klassisk termodynamik :) 

Hur menar du? Klassisk termodynamik definierar ändringen i entropi som värmeflödet till systemet delat med dess temperatur. Inom statistisk mekanik definieras entropi som en konstant multiplicerad med den naturliga logaritmen av antalet möjliga mikrotillstånd hos systemet. Båda dessa definitioner brukar ingå i alla kurser i termodynamik.