ऊष्मप्रवैगिकी का दूसरा नियम तापीय ऊर्जा के हस्तांतरण से संबंधित है। इसका मतलब यह है कि यह गर्मी के आदान-प्रदान को इंगित करता है जो विभिन्न तापमानों (थर्मल संतुलन) को बराबर करता है, जो स्वचालित रूप से होता है।
इसके सिद्धांत हैं:
- उच्च तापमान वाले शरीर से निचले तापमान वाले शरीर में गर्मी अनायास स्थानांतरित हो जाती है।
- हर प्रक्रिया में नुकसान होता है क्योंकि इसकी उपज हमेशा 100% से कम होती है।
इसे निम्न सूत्र द्वारा व्यक्त किया जाता है:
कहा पे,
η: मान जाना
क्यू: ताप द्वारा आपूर्ति की जाने वाली ऊष्मा
क्यूख: काम में अपरिवर्तित गर्मी
यह कानून सादी कार्नोट (1796-1832) के अध्ययन से स्थापित किया गया था। औद्योगिक क्रांति से उत्साहित होकर, फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी ने मशीनों की दक्षता बढ़ाने की संभावना का अध्ययन किया।
का विश्लेषण करना थर्मल मशीन, कार्नोट ने पाया कि जब उच्च तापमान से कम तापमान पर गर्मी हस्तांतरण होता है तो वे अधिक कुशल होते हैं। यह हमेशा उसी क्रम में होता है, आखिरकार तापीय ऊर्जा का स्थानांतरण एक अपरिवर्तनीय प्रक्रिया है।
इसका मतलब यह है कि काम थर्मल ऊर्जा के हस्तांतरण पर निर्भर करता है, यह याद रखना कि सभी गर्मी को काम में बदलना संभव नहीं है।
यह कार्नोट के विचारों पर आधारित था, कि क्लॉसियस और केल्विन ने थर्मोडायनामिक्स पर अपना अध्ययन आधारित किया।
ऊष्मागतिकी का द्वितीय नियम किसकी अवधारणा से संबंधित है? एन्ट्रापी. यह पूरा करता है ऊष्मप्रवैगिकी का पहला नियम, जो ऊर्जा संरक्षण के सिद्धांत पर आधारित है।
कार्नोट साइकिल
ताकि ऊर्जा हमेशा न बढ़े (आइए हम एक मशीन के मामले में कल्पना करें), यह आवश्यक है कि किसी बिंदु पर यह अपनी प्रारंभिक स्थिति में वापस आ जाए और प्रक्रिया को फिर से शुरू करे। इस प्रकार प्रक्रिया चक्रीय है।
जहां एक हिस्सा उच्च तापमान पर काम करता है, वहीं दूसरा हिस्सा कम तापमान पर काम करता है। यह ऊष्मागतिकी के द्वितीय नियम के अनुसार संभव है।
चक्र, दक्षिणावर्त दिशा में, गर्मी को अवशोषित करता है। यही हाल इंजनों का है। चक्र, वामावर्त दिशा में, गर्मी खो देता है। यही हाल रेफ्रिजरेटर का है।
इस बारे में और जानने के लिए कार्नोट चक्र।
यह भी पढ़ें ऊष्मप्रवैगिकी तथा भौतिकी सूत्र.
हल किए गए व्यायाम
1. (UFAL-AL) निम्नलिखित प्रस्तावों का विश्लेषण करें:
( ) थर्मल मशीन एक प्रणाली है जो चक्रीय परिवर्तन करती है: परिवर्तनों की एक श्रृंखला से गुजरने के बाद, यह अपनी प्रारंभिक स्थिति में लौट आती है।
( ) एक ऊष्मा इंजन का निर्माण करना असंभव है जो पूरी तरह से गर्मी को काम में बदल दे।
( ) ऊष्मा ऊर्जा का एक रूप है जो स्वतः उच्च तापमान वाले पिंड से निम्न तापमान वाले पिंड में स्थानांतरित हो जाती है।
( ) एक ही तापमान के बीच काम करने वाली कार्नोट मशीन की तुलना में उच्च दक्षता वाली थर्मल मशीन का निर्माण करना असंभव है।
( ) जब कोई गैस ४०० J ऊष्मा प्राप्त करती है और २५० J कार्य करती है, तो उसकी आंतरिक ऊर्जा १५० J बढ़ जाती है।
सभी प्रस्ताव सत्य हैं।
2. (सीईएफईटी-पीआर) थर्मोडायनामिक्स के दूसरे सिद्धांत को निम्नानुसार कहा जा सकता है: "मशीन बनाना असंभव है चक्रों में तापीय संचालन, जिसका एकमात्र प्रभाव किसी स्रोत से ऊष्मा को निकालना और उसे पूर्ण रूप से में परिवर्तित करना है काम क।"
विस्तार से, यह सिद्धांत हमें यह निष्कर्ष निकालने के लिए प्रेरित करता है कि:
ए) थर्मल मशीन बनाना हमेशा संभव होता है जिनकी दक्षता 100% होती है;
बी) किसी भी थर्मल मशीन को केवल एक गर्म स्रोत की आवश्यकता होती है;
सी) गर्मी और काम सजातीय मात्रा नहीं हैं;
d) कोई भी ऊष्मा इंजन गर्म स्रोत से ऊष्मा लेता है और उस ऊष्मा के भाग को ठंडे स्रोत में अस्वीकार कर देता है;
ई) केवल एक ठंडे स्रोत के साथ, हमेशा 0 डिग्री सेल्सियस पर रखा जाता है, एक निश्चित ताप इंजन के लिए गर्मी को पूरी तरह से काम में परिवर्तित करना संभव होगा।
वैकल्पिक डी: कोई भी ऊष्मा इंजन एक गर्म स्रोत से गर्मी लेता है और उस गर्मी में से कुछ को ठंडे स्रोत में अस्वीकार कर देता है;
3. (ENEM-MEC) भोजन का रेफ्रिजरेशन और फ्रीजिंग एक विशिष्ट निवास में विद्युत ऊर्जा की खपत के एक महत्वपूर्ण हिस्से के लिए जिम्मेदार है।
एक रेफ्रिजरेटर के थर्मल नुकसान को कम करने के लिए, कुछ परिचालन सावधानियां बरती जा सकती हैं:
मैं। भोजन को उनके बीच खाली जगह छोड़ कर अलमारियों पर वितरित करें, ताकि ठंडी हवा नीचे की ओर और गर्म हवा ऊपर की ओर घूम सके।
द्वितीय. फ्रीजर की दीवारों को बर्फ की बहुत मोटी परत के साथ रखें, ताकि बर्फ के द्रव्यमान में वृद्धि से फ्रीजर में हीट एक्सचेंज बढ़ जाए।
III. रेडिएटर (पीछे की तरफ "ग्रिड") को समय-समय पर साफ करें ताकि उस पर जमा ग्रीस और धूल पर्यावरण में गर्मी हस्तांतरण को कम न करें।
एक पारंपरिक रेफ्रिजरेटर के लिए, केवल इंगित करना सही है,
ए) ऑपरेशन I
बी) ऑपरेशन II।
ग) संचालन I और II।
डी) संचालन I और III।
ई) संचालन II और III।
वैकल्पिक डी: संचालन I और III।
यह भी देखें: ऊष्मप्रवैगिकी पर व्यायाम
