Otrais termodinamikas likums attiecas uz siltumenerģijas nodošanu. Tas nozīmē, ka tas norāda uz siltuma apmaiņu, kas mēdz izlīdzināt dažādas temperatūras (termisko līdzsvaru), kas notiek spontāni.
Tās principi ir:
- Siltums spontāni tiek pārnests no ķermeņa ar augstāku temperatūru uz zemākas temperatūras ķermeni.
- Katram procesam ir zaudējumi, jo tā raža vienmēr ir mazāka par 100%.
To izsaka ar šādu formulu:
Kur,
η: Ienesīgums
J: siltums, ko nodrošina apkure
JB: nepārveidots siltums darbā
Šis likums tika izveidots pēc Sadi Carnot (1796-1832) pētījumiem. Rūpnieciskās revolūcijas mudināts, franču fiziķis pētīja iespēju palielināt mašīnu efektivitāti.
Analizējot Termiskās mašīnas, Karnots atklāja, ka tie ir efektīvāki, ja notiek siltuma pārnešana no augstākas temperatūras uz zemāku temperatūru. Tas vienmēr notiek tādā secībā, jo visa siltumenerģijas nodošana ir neatgriezenisks process.
Tas nozīmē, ka darbs ir atkarīgs no siltumenerģijas pārneses, atceroties, ka visu siltumu nav iespējams pārveidot par darbu.
Tas bija balstīts uz Carnot idejām, ka Clausius un Kelvin pētījumus pamatoja ar termodinamiku.
Otrais termodinamikas likums ir saistīts ar jēdzienu entropija. tas pabeidz Pirmais termodinamikas likums, kas balstīts uz enerģijas taupīšanas principu.
Carnot cikls
Lai enerģija ne vienmēr pieaugtu (iedomāsimies mašīnas gadījumā), ir nepieciešams, lai kādā brīdī tā atgrieztos sākotnējā stāvoklī un atsāktu procesu. Tādējādi process ir ciklisks.
Kamēr viena daļa darbojas augstākā temperatūrā, otra - zemākā temperatūrā. Tas ir iespējams saskaņā ar otro termodinamikas likumu.
Cikls pulksteņrādītāja kustības virzienā absorbē siltumu. Tas attiecas uz dzinējiem. Cikls pretēji pulksteņrādītāja virzienam zaudē siltumu. Tas attiecas uz ledusskapjiem.
Lai uzzinātu vairāk par Karnot cikls.
Lasīt arī Termodinamika un Fizikas formulas.
Atrisināti vingrinājumi
1. (UFAL-AL) Analizējiet šādus priekšlikumus:
() Termiskā mašīna ir sistēma, kas veic ciklisku pārveidošanu: pēc pārvērtību virknes atgriežas sākotnējā stāvoklī.
() Nav iespējams uzbūvēt siltuma dzinēju, kas pilnībā pārveido siltumu darbā.
() Siltums ir enerģijas veids, kas spontāni pāriet no ķermeņa ar augstāku temperatūru uz zemāku temperatūru.
() Nav iespējams uzbūvēt tādu termisko mašīnu, kurai būtu lielāka efektivitāte nekā Carnot mašīnai un kas darbotos starp vienādām temperatūrām.
() Kad gāze saņem 400 J siltuma un veic 250 J darbu, tās iekšējā enerģija palielinās par 150 J.
Visi apgalvojumi ir patiesi.
2. (CEFET-PR) 2. termodinamikas principu var izteikt šādi: “Mašīnu nav iespējams uzbūvēt. termiskā darbība ciklos, kuru vienīgais efekts ir siltuma noņemšana no avota un pilnīga pārveidošana par darbs. "
Šis princips ļauj secināt, ka:
a) vienmēr ir iespējams uzbūvēt siltuma mašīnas, kuru efektivitāte ir 100%;
b) jebkurai termiskai mašīnai nepieciešams tikai karsts avots;
c) siltums un darbs nav viendabīgi daudzumi;
d) jebkurš siltuma dzinējs ņem siltumu no karstā avota un daļu siltuma atdod aukstam avotam;
e) tikai ar aukstu avotu, kas vienmēr tiek turēts 0 ° C temperatūrā, konkrētam siltuma dzinējam būtu iespējams siltumu pilnībā pārveidot par darbu.
D alternatīva: jebkurš siltuma dzinējs ņem siltumu no karstā avota un daļu šī siltuma noraida aukstā avotā;
3. (ENEM-MEC) Pārtikas dzesēšana un sasaldēšana ir atbildīga par ievērojamu elektroenerģijas patēriņa daļu tipiskā dzīvesvietā.
Lai samazinātu ledusskapja siltuma zudumus, var veikt dažus piesardzības pasākumus:
Es Pārtiku sadaliet plauktos, atstājot tukšas vietas starp tām, lai auksts gaiss varētu cirkulēt uz leju un silts gaiss uz augšu.
II. Saldētavas sienas turiet ar ļoti biezu ledus slāni, lai ledus masas palielināšanās palielinātu siltuma apmaiņu saldētavā.
III. Periodiski notīriet radiatoru (“režģi” aizmugurē), lai uz tā nogulsnētie tauki un putekļi nemazinātu siltuma pārnesi uz vidi.
Tradicionālam ledusskapim ir pareizi norādīt tikai
a) I darbība
b) operācija II.
c) I un II darbība.
d) I un III darbība.
e) II un III darbība.
D alternatīva: I un III darbība.
Skatiet arī: Vingrinājumi par termodinamiku
