A termodinamika törvénye - stadopedia

A termodinamika törvénye nem zárja ki annak lehetőségét, hogy a környezet energiáját egy örök mozgatógép építésére használják fel.

Egy olyan motor, amelyet a környezet energiájának kárára képes elvégezni a hőmérsékletkülönbség (munkafolyadék és a környezet) nélkül, a második fajta örök mozgógép.

A termodinamika II. Törvényének számos megfogalmazása (posztulátum) létezik:

Ostwaldi posztulátum. Nem lehet a második fajta örök mozgatógépet felépíteni;

Clausius posztulátuma. egyetlen folyamat sem vezethet a hideg testtől a melegig való spontán átmenethez, míg a forró testből a hideghez való spontán átadás az egyetlen folyamat eredménye lehet;

A természetben zajló folyamatok önmagukban spontán vagy természetesek. Az áramlást igénylő folyamatokat nem öngenerálónak nevezik.

A Thomson posztulátuma. egyetlen munkafolyamat sem vezethet a munka hőkezeléséhez, míg a munka hővé történő átalakítása az egyetlen folyamat eredménye.

A termodinamika első törvényével ellentétben, amely minden folyamatra egyformán érvényes, a termodinamika második törvényének eltérő reverzibilis és visszafordíthatatlan folyamata van.

A reverzibilis kifejezés egy termodinamikai folyamat, amelyben az összes közbenső szakasz ismételten megismétlődik, és a rendszerben és a közegben nem történik változás.

A visszafordíthatatlan az a folyamat, amelynek végrehajtása során az átmeneti szakaszok közül legalább az egyiket nem ellenezzük meg ellenkező irányba.

Így a termodinamika második törvénye megoldja a spontán folyamat irányát különböző termodinamikai rendszerekben.

Minden valódi spontán folyamat visszafordíthatatlan, de önkényesen közel lehet azokhoz, amelyek reverzibilisek. A reverzibilis folyamat legjobb modellje lehet egy végtelenül lassan folyó egyensúlyi folyamat.

Egy példa. Tegyük fel, hogy van egy dugattyúval ellátott henger, amelynek alján a gáz nyomás, külső nyomás van.

Legyen (vagyis a dugattyú alján lévő gáz tömörítése), és a gáz a dugattyú alatt van a terhelés hatása alatt (vagyis az egyensúlyi állapotban).

Ha eltávolítja a terhelést, akkor a gáz saját nyomása alatt bővül, miközben. A bővítési folyamat megvalósítható:

1. visszafordíthatatlan, ha a terhelést azonnal eltávolítják és

2. reverzibilis módon, a terhelés végtelenül lassú eltávolításával.

1. a visszafordíthatatlan folyamat munkája:

hol van a térfogat növekedése, ami a gázkifejtés hatására következett be?

2. Ha a terhelést végtelenül lassan távolítjuk el, akkor közelíthetjük azt feltételezni, hogy a rendszer bármikor egyensúlyi állapotban van. A valóságban ez lehetetlen. Ennek eredményeként reverzibilis folyamatot kapunk a működéshez:

hol van az átlagos nyomás.

Mint mindig láthatja

A valódi folyamatok és a reverzibilis folyamatok összevetése révén minden egyes konkrét esetben megmutathatjuk a hatékonyságuk növelésének módjait.

Kapcsolódó cikkek