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Second Law.

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1 Second Law

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3 ๐‘„ ๐ป โˆ’ ๐‘„ ๐ฟ = ๐‘Š

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7 ๐‘„ ๐ป โˆ’ ๐‘„ ๐ฟ = ๐‘Š

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9 ็†ๅ‰‡ๅญธ Logic ๅŸบๆœฌ่ฆ็พฉ ๅ‘ฝ้กŒ statement, proposition ็ฐกๅ–ฎๅ‘ฝ้กŒ simple statement๏ผ›๐‘ใ€๐‘ž ็ญ‰ ่ค‡ๅˆๅ‘ฝ้กŒ composite statement ้€ฃ่จ€ conjunction ๐‘โˆง๐‘ž ๐‘ ไธ” ๐‘ž ๐‘ and ๐‘ž ้ธ่จ€ disjunction ๐‘โˆจ๐‘ž ๐‘ ๆˆ– ๐‘ž ๐‘ or ๐‘ž ๅฆๅฎš negation โˆผ๐‘ ้ž ๐‘ not ๐‘ ่˜Šๅซ implication ๐‘โŸน๐‘ž ่˜Šๅซๆœ‰่จฑๅคš็จฎๆ–‡ๅญ—่กจ่ฟฐ๏ผš ๐‘ ่˜Šๅซ ๐‘ž ๐‘ implies ๐‘ž ่‹ฅ ๐‘ ๅ‰‡ ๐‘ž if ๐‘ then ๐‘ž; ๐‘ž if ๐‘ (ๅ€’่ฃๅฅ)

10 ่˜Šๅซๅ‘ฝ้กŒๆœ‰ไธ‰็จฎ่ฎŠๅŒ–๏ผŒ้€ฃๅŒๅŽŸๅ‘ฝ้กŒไธ€ๅ…ฑๆœ‰ๅ››็จฎ๏ผš
ๅŽŸๅ‘ฝ้กŒ (original)๏ผš ๐‘โ‡’๐‘ž ้€†ๅ‘ฝ้กŒ (converse)๏ผš ๐‘žโ‡’๐‘ ๅๅ‘ฝ้กŒ (inverse)๏ผš ~๐‘ โ‡’ ~๐‘ž ้€†ๅๅ‘ฝ้กŒ (transposition)๏ผš ~๐‘ž โ‡’ ~๐‘ ๆœ€ๅธธ่ฆ‹็š„ๆ‰€่ฌ‚ใ€Œไธๅˆ้‚่ผฏใ€ๅฐฑๆ˜ฏ่ชคไปฅ็‚บ้€†ๅ‘ฝ้กŒๆˆ–ๅๅ‘ฝ้กŒ็ญ‰ๅŒๆ–ผๅŽŸๅ‘ฝ้กŒใ€‚ ๅŽŸๅ‘ฝ้กŒ๏ผšๅ’Œๅฐšๆ˜ฏ็”ทๆ€ง ้€†ๅ‘ฝ้กŒ๏ผš็”ทๆ€งๆ˜ฏๅ’Œๅฐš ๅๅ‘ฝ้กŒ๏ผšไธๆ˜ฏๅ’Œๅฐšๅฐฑไธๆ˜ฏ็”ทๆ€ง ้€†ๅๅ‘ฝ้กŒ๏ผšไธๆ˜ฏ็”ทๆ€งๅฐฑไธๆ˜ฏๅ’Œๅฐš

11 ๐‘โ‡’๐‘ž original proposition ๐‘žโ‡’๐‘ converse ้€†ๅ‘ฝ้กŒ
Antecedent ๅ‰้™ณ Consequence ็ต่ซ– Sufficient Condition ๅ……ๅˆ†ๆขไปถ Necessary condition ๅฟ…่ฆๆขไปถ ๐‘โ‡’๐‘ž original proposition ๐‘žโ‡’๐‘ converse ้€†ๅ‘ฝ้กŒ ๅŽŸๅ‘ฝ้กŒๆˆ็ซ‹๏ผŒๅ…ถ้€†ๅ‘ฝ้กŒไธไธ€ๅฎšๆˆ็ซ‹ใ€‚

12 ๐‘๏ผšใ€Œๅ…ฉไธ‰่ง’ๅฝขไธ‰ๅฐๆ‡‰้‚Š็›ธ็ญ‰ใ€ ๐‘ž๏ผšใ€Œๅ…ฉไธ‰่ง’ๅฝขไธ‰่ง’ๅฐๆ‡‰็›ธ็ญ‰ใ€ ไธ‰ๅฐๆ‡‰้‚Š็›ธ็ญ‰๏ผŒไธ‰ๅฐๆ‡‰่ง’ๅฟ…็›ธ็ญ‰ใ€‚ ๐‘โ‡’๐‘ž ไธ‰ๅฐๆ‡‰่ง’ไธ็ญ‰๏ผŒไธ‰ๅฐๆ‡‰้‚Šๅฟ…ไธ็ญ‰ใ€‚ ~๐‘ž โ‡’ ~๐‘ ไธ‰ๅฐๆ‡‰้‚Šไธ็ญ‰๏ผŒไธ‰ๅฐๆ‡‰่ง’ๆœชๅฟ…ไธ็ญ‰ใ€‚ ~๐‘ โ‡’ ~๐‘ž ไธ‰ๅฐๆ‡‰่ง’็›ธ็ญ‰๏ผŒไธ‰ๅฐๆ‡‰้‚Šๆœชๅฟ…็›ธ็ญ‰ใ€‚ ๐‘žโ‡’๐‘ ๅ› ็‚บ้€†ๅๅ‘ฝ้กŒ่ˆ‡ๅŽŸๅ‘ฝ้กŒ็ญ‰ๅŒ๏ผŒๅฏไปฅ็”จ้€†ๅๅ‘ฝ้กŒ็š„่ญ‰ๆ˜Žไฝœ็‚บๅŽŸๅ‘ฝ้กŒ็š„่ญ‰ๆ˜Žใ€‚ ้€™็จฎ่ญ‰ๆ˜Žๆ–นๆณ•็จฑ็‚บใ€Œๅ่ญ‰ๆณ•ใ€ๆˆ–ใ€Œๆญธ่ฌฌ่ญ‰ๆณ•ใ€(reductio ad absurdum)ใ€‚

13 ๅ่ญ‰ๆณ• ๐‘ ๏ƒž ๐‘ž T F ๏พ q ๏ƒž p F T ๅŽŸๅ‘ฝ้กŒ(ไธ)ๆˆ็ซ‹๏ผŒๅ…ถ้€†ๅๅ‘ฝ้กŒๅฟ…(ไธ)ๆˆ็ซ‹ ่ญ‰ๆ˜Ž้€†ๅๅ‘ฝ้กŒ็ญ‰ๅŒๆ–ผ่ญ‰ๆ˜ŽๅŽŸๅ‘ฝ้กŒใ€‚

14 ่‹ฅ ๐‘โŸน๐‘ž ๆˆ็ซ‹๏ผŒ ๐‘ ็จฑ็‚บ ๐‘ž ็š„ๅ……ๅˆ†ๆขไปถ (sufficient condition)๏ผŒ ๐‘ž ็จฑ็‚บ ๐‘ ็š„ๅฟ…่ฆๆขไปถ (necessary condition)ใ€‚
ๅ……ๅˆ†ๆขไปถ๏ผšๆœ‰ๅ‰‡ๅฟ…็„ถ๏ผŒ็ผบๆœชๅฟ…ไธ็„ถใ€‚ ๅฟ…่ฆๆขไปถ๏ผšๆœ‰ๆœชๅฟ…็„ถ๏ผŒ็ผบๅ‰‡ๅฟ…ไธ็„ถใ€‚ ไฟ—่ฉฑ๏ผšใ€Œ้Œข้ž่ฌ่ƒฝ๏ผŒ็„ก้Œข่ฌ่ฌไธ่ƒฝใ€‚ใ€ ๆฌฒ่ญ‰ ๐‘โŸน๐‘ž๏ผŒๅฏ็”จ็›ด่ญ‰ๆณ•่ˆ‡ๅ่ญ‰ๆณ•ใ€‚ ็›ด่ญ‰ๆณ•ไนƒ่ญ‰ๆ˜Ž ๐‘ ็‚บ ๐‘ž ไน‹ๅ……ๅˆ†ๆขไปถ๏ผŒ ๅ่ญ‰ๆณ•ไนƒ่ญ‰ๆ˜Ž ๐‘ž ็‚บ ๐‘ ไน‹ๅฟ…่ฆๆขไปถใ€‚

15 Equivalence of KP (Kelvin-Planck) statement and C (Clausius) statements
KP ่กจ่ฟฐ่ˆ‡ C ่กจ่ฟฐ้ƒฝๆ˜ฏ็ถ“้ฉ—ๆ•˜่ฟฐ๏ผŒ็„กๆณ•ๅพž็†ๅ‰‡ๅญธๆŽจๅฐŽๅ‡บไพ†ใ€‚ ๆˆ‘ๅ€‘่ƒฝ่ญ‰ๆ˜Ž็š„ๆ˜ฏ้€™ๅ…ฉ็จฎ่กจ่ฟฐๆ˜ฏ็ญ‰ๅŒ็š„๏ผš KPโ‡’C and Cโ‡’KP ไฝ†ๆ˜ฏ้€™ๅ…ฉๅ€‹่˜Šๅซๅ‘ฝ้กŒๆœฌ่บซ้‚„ๆ˜ฏไธๅฎนๆ˜“็›ดๆŽฅ่ญ‰ๆ˜Ž๏ผ› ๅ› ๆญค็”จๆญธ่ฌฌ่ญ‰ๆณ•(ๅณๆ˜ฏๅ่ญ‰ๆณ•)่ญ‰ๆ˜Ž๏ผš ~C โ‡’ ~KP and ~KP โ‡’ ~C

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17 ๐พ: Kelvin-Planck statement of 2nd law
โˆ’๐พ : negation of Kelvin-Planck statement ๐ถ : Clausius statement of 2nd law โˆ’๐ถ : negation of Clausius statement

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19 KPโ‡’C and Cโ‡’KP ~C โ‡’ ~KP and ~KP โ‡’ ~C KP โ‡’ C and C โ‡’ KP ~C โ‡’ ~KP and ~KP โ‡’ ~C ~Cโ‡’~KP๏ผš ่‹ฅๆœ‰ๅฎŒ็พŽ็š„ๅ†ทๅปๆฉŸ๏ผŒๅ‰‡ๅฟ…ๆœ‰ๅฎŒ็พŽ็š„็†ฑๆฉŸ๏ผ›ไฝ†ๆ˜ฏๆœ‰ๅฎŒ็พŽ็†ฑๆฉŸ้•ๅ็ฌฌไบŒๅพ‹๏ผŒไบ‹ๅฏฆไธŠๆฒ’ๆœ‰ๅฎŒ็พŽ็†ฑๆฉŸใ€‚ ๅ› ๆญคๆฒ’ๆœ‰ๅฎŒ็พŽ็š„ๅ†ทๅปๆฉŸใ€‚ ~KPโ‡’~C๏ผš ่‹ฅๆœ‰ๅฎŒ็พŽ็š„็†ฑๆฉŸ๏ผŒๅ‰‡ๅฟ…ๆœ‰ๅฎŒ็พŽ็š„ๅ†ทๅปๆฉŸ๏ผ›ไฝ†ๆ˜ฏ ๆœ‰ๅฎŒ็พŽ็š„ๅ†ทๅปๆฉŸ้•ๅ็ฌฌไบŒๅพ‹๏ผŒไบ‹ๅฏฆไธŠๆฒ’ๆœ‰ๅฎŒ็พŽ็š„ๅ†ทๅปๆฉŸใ€‚ๅ› ๆญคๆฒ’ๆœ‰ๅฎŒ็พŽ็š„็š„็†ฑๆฉŸใ€‚

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22 Final remark: ไปฅไธŠ่ซ–่ญ‰ไธฆ้ž่ญ‰ๆ˜Ž็†ฑๅŠ›ๅญธ็ฌฌไบŒๅพ‹ ่€Œๆ˜ฏ่ญ‰ๆ˜Ž็ฌฌไบŒๅพ‹็š„็†ฑๆฉŸ่กจ่ฟฐไปฅๅŠๅ†ทๅปๆฉŸ่กจ่ฟฐ็‚บๅฝผๆญค็ญ‰ๅŒ

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37 ็ฌฌไบŒๅฎšๅพ‹่ˆ‡ๆ™‚้–“ไน‹็ฎญ Arrow of Time

38 ็ฌฌไบŒๅฎšๅพ‹่ˆ‡ๆ™‚้–“ไน‹็ฎญ ๅ…ˆ ๅพŒ

39 ็ฌฌไบŒๅฎšๅพ‹่ˆ‡ๆ™‚้–“ไน‹็ฎญ ๅ…ˆ ๅพŒ

40 ็ฌฌไบŒๅฎšๅพ‹่ˆ‡ๆ™‚้–“ไน‹็ฎญ ๅ…ˆ ๅพŒ

41 ็ฌฌไบŒๅฎšๅพ‹่ˆ‡ๆ™‚้–“ไน‹็ฎญ ๅ…ˆ ๅพŒ

42 ็ฌฌไบŒๅฎšๅพ‹่ˆ‡ๆ™‚้–“ไน‹็ฎญ ๅ…ˆ ๅพŒ ๅˆ็†

43 ็ฌฌไบŒๅฎšๅพ‹่ˆ‡ๆ™‚้–“ไน‹็ฎญ ๅ…ˆ ๅพŒ

44 ็ฌฌไบŒๅฎšๅพ‹่ˆ‡ๆ™‚้–“ไน‹็ฎญ ๅ…ˆ ๅพŒ

45 ็ฌฌไบŒๅฎšๅพ‹่ˆ‡ๆ™‚้–“ไน‹็ฎญ ๅ…ˆ ๅพŒ

46 ็ฌฌไบŒๅฎšๅพ‹่ˆ‡ๆ™‚้–“ไน‹็ฎญ ๅ…ˆ ๅพŒ

47 ็ฌฌไบŒๅฎšๅพ‹่ˆ‡ๆ™‚้–“ไน‹็ฎญ ๅ…ˆ ๅพŒ ไธๅˆ็†

48 ็ฌฌไบŒๅฎšๅพ‹่ˆ‡ๆ™‚้–“ไน‹็ฎญ


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