Antrasis termodinamikos dėsnis susijęs su šilumos energijos perdavimu. Tai reiškia, kad tai rodo šilumos mainus, kurie linkę išlyginti skirtingas temperatūras (šiluminę pusiausvyrą), o tai vyksta savaime.
Jos principai yra šie:
- Šiluma spontaniškai perduodama iš aukštesnės temperatūros kūno į žemesnės temperatūros kūną.
- Kiekvienas procesas turi nuostolių, nes jo išeiga visada yra mažesnė nei 100%.
Jis išreiškiamas šia formule:
Kur,
η: Derlius
Klausimas: šiluma tiekiama šildant
KlausimasB: netransformuota šiluma į darbą
Šis įstatymas buvo įtvirtintas remiantis Sadi Carnot (1796-1832) studijomis. Pramonės revoliucijos paskatintas prancūzų fizikas ištyrė galimybę padidinti mašinų efektyvumą.
Analizuojant Šiluminės mašinos, Carnot nustatė, kad jie buvo efektyvesni, kai šiluma buvo perduodama iš aukštesnės temperatūros į žemesnę. Tai visada vyksta tokia tvarka, nes visas šilumos energijos perdavimas yra negrįžtamas procesas.
Tai reiškia, kad darbas priklauso nuo šiluminės energijos perdavimo, nepamirštant, kad neįmanoma visos šilumos paversti darbu.
Tai buvo paremta Carnot idėjomis, kad Clausius ir Kelvin tyrimus grindė termodinamika.
Antrasis termodinamikos dėsnis yra susijęs su sąvoka entropija. tai užbaigia Pirmasis termodinamikos dėsnis, kuris remiasi energijos taupymo principu.
Karno ciklas
Kad energija ne visada didėtų (įsivaizduokime mašiną), būtina, kad ji tam tikru momentu grįžtų į pradinę būseną ir iš naujo paleistų procesą. Taigi procesas yra cikliškas.
Viena dalis veikia esant aukštesnei temperatūrai, kita dalis - esant žemesnei temperatūrai. Tai įmanoma pagal antrąjį termodinamikos dėsnį.
Ciklas, laikrodžio rodyklės kryptimi, sugeria šilumą. Taip yra su varikliais. Ciklas prieš laikrodžio rodyklę praranda šilumą. Tai yra šaldytuvų atveju.
Norėdami sužinoti daugiau apie Karno ciklas.
Skaityk ir tu Termodinamika ir Fizikos formulės.
Išspręsti pratimai
1. (UFAL-AL) Išanalizuokite šiuos pasiūlymus:
() Terminė mašina yra sistema, atliekanti ciklinę transformaciją: atlikusi transformacijų seriją, ji grįžta į pradinę būseną.
() Neįmanoma pastatyti šiluminės mašinos, kuri visiškai paverčia šilumą darbu.
() Šiluma yra energijos forma, savaime pereinanti iš aukštesnės temperatūros kūno į žemesnės temperatūros kūną.
() Neįmanoma pastatyti šiluminės mašinos, kurios efektyvumas būtų didesnis nei „Carnot Machine“, veikiančios tarp tų pačių temperatūrų.
() Kai dujos gauna 400 J šilumos ir atlieka 250 J darbą, jų vidinė energija padidėja 150 J.
Visi teiginiai yra teisingi.
2. (CEFET-PR) Antrąjį termodinamikos principą galima pasakyti taip: „Neįmanoma pastatyti mašinos terminis veikimas ciklais, kurių vienintelis poveikis yra pašalinti šilumą iš šaltinio ir visiškai ją paversti darbas “.
Šis principas leidžia mums daryti išvadą, kad:
a) visada galima pagaminti šilumines mašinas, kurių efektyvumas yra 100%;
b) bet kuriai terminei mašinai reikia tik karšto šaltinio;
c) šiluma ir darbas nėra vienarūšiai;
d) bet kuris šilumos variklis paima šilumą iš karšto šaltinio ir dalį šilumos atmeta į šaltą šaltinį;
e) tik naudojant šaltą šaltinį, visada laikomą 0 ° C temperatūroje, tam tikras šilumos variklis galėtų visiškai paversti šilumą darbu.
D alternatyva: bet kuris šilumos variklis paima šilumą iš karšto šaltinio ir dalį šilumos atmeta į šaltą šaltinį;
3. (ENEM-MEC) Maisto produktų šaldymas ir užšaldymas lemia didelę elektros energijos suvartojimo dalį įprastoje gyvenamojoje vietoje.
Norint sumažinti šiluminius šaldytuvo nuostolius, galima imtis kai kurių atsargumo priemonių:
Aš Maistą paskirstykite lentynose palikdami tuščias vietas tarp jų, kad šaltas oras galėtų cirkuliuoti žemyn, o šiltas - aukštyn.
II. Šaldiklio sienas laikykite labai storu ledo sluoksniu, kad padidėjus ledo masei padidėtų šilumos mainai šaldiklyje.
III. Periodiškai valykite radiatorių („tinklelį“ gale), kad ant jo nusėdę riebalai ir dulkės nesumažintų šilumos perdavimo į aplinką.
Tradiciniame šaldytuve teisinga nurodyti tik
a) I operacija
b) II operacija.
c) I ir II operacijos.
d) I ir III operacijos.
e) II ir III operacijos.
D alternatyva: I ir III operacijos.
Taip pat žiūrėkite: Termodinamikos pratimai
