Entropi

Entropi-stof

I den foregående diskussion studerede vi adskillige specifikke udsagn fra termodynamikkens anden lov. Det skal bemærkes, at disse specifikke udsagn kun kan forklare visse irreversible processer. Clausius-udsagnet forklarer kun varmeoverføring og dets forhold til køleskabes funktionsprincip. Kelvin- og Planck-udsagnene vedrører varmemaskiners funktionsprincip . Disse to udsagn vedrører i bund og grund varmeoverføring. Der er mange andre irreversible processer, som ikke kan forklares ved hjælp af disse to udsagn.

Læs mere

Kølemaskine

Artikler om kølemaskiner

Et køleskab er en varmemotor, der fungerer i omvendt rækkefølge. En varmemotor tager altså varme fra et lavtemperaturområde og afgiver den til et højtemperaturområde. For at denne proces kan finde sted, skal motoren udføre arbejde. Varme strømmer dog naturligt kun fra et højtemperaturområde til et lavtemperaturområde. Varme kan ikke strømme af sig selv fra et lavtemperaturområde til et højtemperaturområde. Dette er i overensstemmelse med Clausius-udsagnet, der er omtalt tidligere. For den proces, der finder sted i et køleskab, kan det tidligere Clausius-udsagn skrives som følger:

Læs mere

Carnot-motorcyklus

Artikel om Carnot-motorcyklus

For at finde ud af, hvordan man kunne øge effektiviteten af ​​en varmemotor, studerede en fransk videnskabsmand ved navn Sadi Carnot (1796-1832) teoretisk en ideel varmemotor i 1824. På det tidspunkt var termodynamikkens første lov ikke blevet formuleret, og heller ikke termodynamikkens anden lov. Den første lov var ikke blevet formuleret, fordi forskerne endnu ikke vidste, at varme er energi. Efter at Joule og hans venner udførte eksperimenter i 1830'erne, vidste forskerne kun med sikkerhed, at varme er energi, der overføres på grund af temperaturforskelle. Så termodynamikkens første lov blev formuleret efter 1830. Sadi Carnot havde studeret en ideel varmemotor teoretisk i 1824. Den forskning, han udførte, var faktisk at øge effektiviteten af ​​dampmaskiner, der var i brug på det tidspunkt. De fleste dampmaskiner var på det tidspunkt mindre effektive.

Læs mere

Termodynamikkens anden lov

Artikel om termodynamikkens anden lov

Alle naturligt forekommende processer forekommer kun i én retning, men kan ikke forekomme i den modsatte retning, almindeligvis omtalt som irreversible processer. Efter at være blevet frigjort fra sin stilk og faldet frit til jorden, bevæger en mango sig aldrig opad igen. En bog, som vi skubber og derefter stopper, bevæger sig aldrig tilbage mod os. Hvis vi rører en genstand med høj temperatur (varm genstand) med en genstand med lav temperatur (kold genstand), strømmer varme naturligt fra genstanden med høj temperatur til genstanden med lav temperatur. Vi ser aldrig den omvendte proces, hvor varme naturligt bevæger sig fra en kold genstand til en varm genstand. Hvis denne proces fandt sted, ville den kolde genstand blive koldere, mens den varme genstand ville blive varmere. Men i virkeligheden er det ikke sådan. Der er mange irreversible processer, der synes forskellige fra hinanden, men de involverer alle ændringer i form af energi og overførsel af energi fra et objekt til et andet.

Læs mere

Anvendelse af termodynamikkens første lov på adskillige termodynamiske processer

Artikel om anvendelsen af ​​termodynamikkens første lov på adskillige termodynamiske processer

Tidligere diskuterede vi termodynamikkens første lov og analyserede det arbejde, der udføres af et system. Denne gang vil vi undersøge nogle anvendelser af termodynamikkens første lov i fire termodynamiske processer. Disse fire processer er isotermiske, isokoriske, isobariske og adiabatiske. Disse udtryk er afledt af græsk.

Isotermisk proces (konstant temperatur)

Lad os først gennemgå anvendelsen af ​​termodynamikkens første lov på en isotermisk proces. I en isotermisk proces holdes systemets temperatur konstant. Det system, vi analyserer teoretisk, er en idealgas. Temperaturen af ​​en idealgas er direkte proportional med den indre energi af den ideelle gas (U = 3/2 nRT). Da T forbliver konstant, forbliver U også konstant. Derfor, når den anvendes på en isotermisk proces, bliver ligningen for termodynamikkens første lov:

Læs mere

Lov om energibevarelse

Artikel om loven om energibevarelse

Energiformer

I vores dagligdag findes der mange former for energi. I emnet arbejde og energi er vi blevet introduceret til to former for mekanisk energi: potentiel energi og kinetisk energi . Potentiel energi består af flere typer, herunder gravitationel energi, elastisk energi og elektrisk energi . Kinetisk energi består af to typer: translationel kinetisk energi og rotationskinetisk energi.

En lækker, moden mango har gravitationel potentiel energi, når den hænger fra sin stilk. Det samme sker, når man er i en bestemt højde over jorden, for eksempel på et tag. Et objekt besidder gravitationel potentiel energi på grund af sin position i forhold til Jorden.

Læs mere

Termodynamikkens første lov

Termodynamikkens første lov Materiale

Termodynamisk proces

Varme (Q) er energi, der bevæger sig fra et objekt til et andet på grund af en temperaturforskel. I forhold til systemet og miljøet kan varme siges at være energi, der bevæger sig fra systemet til miljøet, eller energi, der bevæger sig fra miljøet til systemet på grund af en temperaturforskel. Hvis systemtemperaturen er højere end omgivelsestemperaturen, vil varme strømme fra systemet til miljøet. Omvendt, hvis omgivelsestemperaturen er højere end systemtemperaturen, vil varme strømme fra miljøet til systemet.

Hvis varme (Q) er relateret til energioverførsel på grund af en temperaturforskel, er arbejde (W) relateret til energioverførsel, der sker via mekaniske midler. For eksempel, hvis et system udfører arbejde på miljøet, vil energi automatisk bevæge sig fra systemet til miljøet. Omvendt, hvis miljøet udfører arbejde på systemet, vil energi bevæge sig fra miljøet til systemet.

Læs mere