fajhő folyamatok
9.1.6. Termodinamikai hőmérséklet skála.
Nernst-tétel - a harmadik főtétele
Hőmérséklet utal intenzív termodinamikai állapotát paraméterek szervek. Meghatározása útján hajtjuk végre kiterjedt tulajdonságai szervek, például egy változás a folyadék térfogata a háztartási hőmérő. Az ilyen hőmérők egyenletessé tehető magas hőmérséklet skála, amely lehet tenni az azonos hőmérsékleti értékek csak két támogató pontot. Minden más hőmérsékietértékeit különböző hőmérők ad különböző olvasatai.
Például, hogy két folyadék hőmérő folyadékok különböző tulajdonságokkal rájuk (ris.9.12). A hengeres oszlopos ezek hőmérők képes elérni ugyanazt a szintet hőmérsékleten t0 megtöltés révén ezen a hőmérsékleten, ily módon lehetőség van arra, hogy válasszon a henger átmérője úgy, hogy a T1 hőmérséklet, amikor a szint ugyancsak azonosak voltak. Azonban ezekben a hengerek hőmérsékleten eltérő t0 és t1 folyadék szintjét nem lesz azonos az eltérő változása térfogatú folyadékok különböző termodinamikai tulajdonságokkal.
Hőmérsékletfüggése a skála a tulajdonságok a használt anyag a hőmérő, ami megmagyarázza a különböző skálák: Celsius Reaumur, Fahrenheit stb Mindez megnehezíti, hogy használják a nyilatkozatok számítások elvégzésére és összehasonlítása a termodinamikai paraméterek különböző anyagok.
Carnot-tétel lehetővé teszi bizonyítani termodinamikai abszolút hőmérséklet skála, amely nem függ az anyag tulajdonságait.
Az elv az építési ilyen skála alapján létre egy virágszirom Carnot ciklus, amelyek mindegyike használja az előző ciklus Q2 Q1, a következő ciklusban (ris.9.13). Például, egy működési ciklus 1234 végre lt. és annak kijelölt hő q2 használják hő- Összegzés q1 hurok 4356 stb Figyelembe minden munkaciklusok egyenlő LT = const, megkapjuk az egyenlet változásait hőmérsékletek minden egyes ciklusban # 916; T = const, mivel ezek minden történt ugyanazon tartományba esnek, az entrópia változása # 916; s = const.
Kiderül, hogy a hőmérséklet-változás arányos a munka a Carnot-ciklus.
Épül ezt az elvet az abszolút hőmérsékleti skála, azaz független az anyag tulajdonságaitól, mivel a mutatók a Carnot-ciklus hatékonysága nem függ a tulajdonságait a munkaközeg. Ez a hőmérő minden olyan anyaggal, amelyik megtette ugyanazt a munkát, azt látjuk, ugyanaz a hőmérséklete.
A Nemzetközi Mértékegység Rendszer, mint az abszolút egység - termodinamikai hőmérsékleti skála Kelvin elfogadott (tiszteletére nevezték el Lord Kelvin Thomson, állandó 1848 abszolút termodinamikai hőmérsékleti skála).
Kelvin - hőmérséklet szerinti mérőegység a termodinamikai skála, amely a víz hármaspontja értékének felel meg a 273,16 K. Ez a szám alapján választjuk ki a rend egyik Celsius fokos egyenlő egy kelvin fok. A hőmérséklet a jég olvadása normál nyomáson 0,01 0 C alatti a hőmérséklet a víz hármaspontja, tehát, 0 0 C megfelel 273,15 K.
Azonban, gyakorlatilag végre reverzibilis Carnot-ciklus nem lehetséges, azonban a gyakorlatban, hogy mérjük az abszolút hőmérséklet a gáz hőmérőt használnak, amelyben a gáz alacsony nyomáson, és engedelmeskedik az egyenlet Mengyelejev-Clapeyron Pv = RT. Állandó gáztérfogat ezekben hőmérők abszolút hőmérséklet arányos a nyomással, amely lehetővé teszi, hogy mérjük az abszolút hőmérséklet a gáznak a nyomás T = Pv / R.
Ha az érték a hideg forráshőmérsékletnek 0 K reverzibilis Carnot-ciklus hatékonysága megegyezik az egység. Ebben az esetben a teljes hő Összefoglalva forró forrásból kell alakítani a munka. Abban az esetben, a hideg forrás hőmérséklete kisebb, mint 0 K Carnot-ciklus akkor kaptunk volna, több munkát, mint a mellékelt hő, ellentétben az első főtétele. Így arra a következtetésre jutottak, hogy a szervek nem létezik alacsonyabb hőmérsékleten, mint 0 ° C
A harmadik főtétele, akkor lehet bizonyítani, hogy az abszolút nulla hőmérséklet elérhetetlen. Ezen az alapon a harmadik főtétele lehet a következőképpen fogalmazott: semmilyen módon nem lehet a test hűtésére hőmérsékletre abszolút nulla, azaz elérhetetlen abszolút nulla hőmérsékleten. harmadik főtétele készítmény közel, hogy adott Nernst, így hívta a Nernst-tétel.
Jóváhagyás elérhetetlen abszolút nulla hőmérséklet nem kapcsolódik a termodinamika második törvénye. Csak ebből az is következik, hogy a nyilatkozat hatékonysága Carnot ciklus mindig kevesebb, mint egységet.