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.