fizika

Da bi saznao kako povećati efikasnost toplotne mašine, francuski naučnik Sadi Carnot (1796-1832) je 1824. godine ispitao idealnu teoretsku kalorijsku mašinu. U to vrijeme, prvi zakon termodinamike nije bio formulisan, niti drugi zakon termodinamike. Prvi zakon nije formulisan jer naučnici još ne znaju da je toplota energija. Nakon što su Joule i njegove kolege eksperimentisali 1830-ih, naučnici su otkrili da je toplota energija koja se kreće zbog temperaturnih razlika. Dakle, prvi zakon termodinamike je formulisan nakon 1830. godine. Sadi Carnot je istraživao teoretsku idealnu kalorijsku mašinu 1824. godine. Njegovo istraživanje je zapravo imalo za cilj povećanje efikasnosti parne mašine. Većina parnih mašina tog vremena bila je manje efikasna.

Čitaj više

Da bi objasnili nepovratne termodinamičke procese, naučnici su formulisali drugi zakon termodinamike. Drugi zakon termodinamike objašnjava koji se procesi mogu odvijati u svemiru, a koji se ne mogu. Jedan naučnik po imenu RJE Clausius (1822-1888) dao je sljedeću izjavu:

Prirodno, toplota se prenosi sa objekata visoke temperature na objekte niske temperature; prirodno, toplota se ne prenosi sa objekata niske temperature na objekte visoke temperature (Drugi zakon termodinamike - Clausiusova tvrdnja).

Clausiusova tvrdnja je jedna od posebnih tvrdnji drugog zakona termodinamike. Naziva se posebnom tvrdnjom jer se odnosi samo na jedan proces, a to je prijenos topline. Budući da ova tvrdnja nije povezana s drugim procesima, potrebna nam je općita tvrdnja. Razvoj opće tvrdnje drugog zakona termodinamike temelji se na proučavanju toplinskih motora. Stoga ćemo prvo razmotriti toplinu motora.

Čitaj više

Članak Termodinamički procesi: Izotermni Adijabatski Izohorni Izobarni

Postoje četiri termodinamička procesa, a to su izotermni, izohorni, izobarni i adijabatski procesi.

Izotermni proces (konstantna temperatura)

U izotermnom procesu, temperatura sistema se održava konstantnom. Teoretski, analizirani sistem je idealni gas. Temperatura idealnog gasa je direktno proporcionalna idealnoj unutrašnjoj energiji gasa (U = 3/2 n RT). T se ne mijenja, pa se ni U ne mijenja. Dakle, ako se primijeni na izotermni proces, prvi zakon termodinamičke jednačine postaje:

Čitaj više

Termodinamički proces

Toplota (Q) je energija koja se kreće od jednog objekta do drugog zbog temperaturne razlike. Što se tiče sistema i okoline, toplota je energija koja se kreće od sistema do okoline ili energija koja se kreće od okoline do sistema zbog temperaturne razlike. Ako je temperatura sistema viša od temperature okoline, toplota će teći iz sistema u okolinu. Ako je temperatura okoline viša od temperature sistema, tada toplota teče iz okoline u sistem.

Toplota (Q) je energija koja se kreće zbog temperaturne razlike, dok je rad (W) povezan s prijenosom energije putem rada. Na primjer, ako sistem vrši rad na okolinu, tada se energija kreće iz sistema u okolinu. Obrnuto, ako okolina vrši rad na sistemu, tada se energija kreće iz okoline u sistem.

Čitaj više