EQUIVALENZA DEGLI ENUNCIATI DI KELVIN E CLAUSIUS

La negazione dell'enunciato di Kelvin implica la negazione dell'enunciato di Clausius
Negare l'enunciato di Kelvin significa ammettere che :
‘è possibile realizzare una trasformazione il cui unico risultato sia assorbire calore da un’unica sorgente e convertirlo tutto in lavoro’.
Ipotizziamo allora che questo lavoro possa essere utilizzato da una macchina frigorifera, la quale estrarrà calore da una sorgente a temperatura più bassa ad una più calda. Se facciamo in modo che il lavoro fornito dalla macchina di Kelvin negato sia proprio quello necessario alla macchina frigorifera, quello che osserveremo è che negheremo l’enunciato di Clausius, in quanto ,applicando il primo principio della termodinamica al sistema composto si verifica che, così quella fornita della sorgente senza che venga effettuato alcun lavoro dall'esterno.
Il sistema composto si comporta come un frigorifero che estrae calore dalla sorgente fredda e lo cede alla calda senza che venga eseguito alcun lavoro. Si comporta come un frigorifero che a tutti gli effetti che viola il postulato di Clausius. Matematicamente si osserva che:







Lo schema che riassume quanto precedentemente affermato ci dice che se il sistema lavora ciclicamente la sorgente calda riceverà ad ogni ciclo una quantità di calore pari 500 j passando da una sorgente più fredda ad una più calda senza l’ausilio di un lavoro esterno, in chiara violazione dell’enunciato di Clausius.