Por ekscii kiel pliigi la efikecon de la varmomaŝino, franca sciencisto nomita Sadi Carnot (1796-1832) ekzamenis idealan teorian kalorian maŝinon en 1824. Tiutempe, la unua leĝo de termodinamiko ankoraŭ ne estis formulita, nek la dua leĝo de termodinamiko. La unua leĝo ne estas formulita ĉar sciencistoj ankoraŭ ne scias, ke varmo estas energio. Post kiam Joule kaj liaj kolegoj eksperimentis en la 1830-aj jaroj, sciencistoj malkovris, ke varmo estas energio, kiu moviĝas pro temperaturdiferencoj. Do, la unua leĝo de termodinamiko estis formulita post 1830. Sadi Carnot esploris la teorian idealan kalorian maŝinon en 1824. Lia esplorado fakte celis pliigi la efikecon de la vapormaŝino. La plej multaj vapormaŝinoj de tiu tempo estis malpli efikaj.
Dua leĝo de termodinamiko
Por klarigi la nemaligeblajn termodinamikajn procezojn, la sciencistoj formulis la duan leĝon de termodinamiko. La dua leĝo de termodinamiko klarigas, kiaj procezoj povas okazi en la universo kaj kiaj procezoj ne povas okazi. Unu sciencisto nomita RJE Clausius (1822-1888) faris la jenan deklaron:
Kompreneble, varmo moviĝas de alt-temperaturaj objektoj al malalt-temperaturaj objektoj; nature, varmo ne iras de malalt-temperaturaj objektoj al alt-temperaturaj objektoj (Dua leĝo de termodinamiko - la aserto de Clausius).
La aserto de Clausius estas unu el la specialaj asertoj de la dua leĝo de termodinamiko. Ĝi nomiĝas speciala aserto ĉar ĝi validas nur por unu procezo, rilata al varmotransigo. Ĉar ĉi tiu aserto ne rilatas al aliaj procezoj, ni bezonas pli ĝeneralan aserton. La disvolviĝo de ĝenerala aserto de la dua leĝo de termodinamiko baziĝas sur la studo de varmomotoroj. Tial, ni unue diskutas motorvarmon.
Termodinamikaj procezoj: Izoterma Adiabata Izokora Izobara
Artikolo Termodinamikaj procezoj: Izoterma Adiabata Izokora Izobara
Ekzistas kvar termodinamikaj procezoj, nome izotermaj, izokoraj, izobaraj kaj adiabataj procezoj.
Izoterma Procezo (konstanta temperaturo)
En izoterma procezo, la sistemtemperaturo estas tenata konstanta. Teorie, la analizita sistemo estas ideala gaso. La idealgasa temperaturo estas rekte proporcia al la ideala interna gasenergio (U = 3/2 n RT). T ne ŝanĝiĝas, do U ankaŭ ne ŝanĝiĝas. Tiel, se aplikite al la izoterma procezo, la unua leĝo de la termodinamika ekvacio fariĝas:
Unua leĝo de termodinamiko
Termodinamika procezo
Varmo (Q) estas la energio, kiu moviĝas de unu objekto al alia pro la temperaturdiferenco. Pri sistemoj kaj medioj, varmo estas energio moviĝanta de sistemo al medio aŭ energio moviĝanta de medio al sistemo, pro la temperaturdiferenco. Se la sistemtemperaturo estas pli alta ol la ĉirkaŭa temperaturo, varmo fluos de la sistemo al la medio. Se la ĉirkaŭa temperaturo estas pli alta ol la sistemtemperaturo, tiam varmo fluas de la medio al la sistemo.
Varmo (Q) estas energio, kiu moviĝas pro la temperaturdiferenco, dum laboro (W) rilatas al energitransdono per laboro. Ekzemple, se la sistemo faras laboron sur la ĉirkaŭaĵo, tiam energio moviĝas de la sistemo al la ĉirkaŭaĵo. Male, se la ĉirkaŭaĵo faras laboron sur la sistemo, tiam energio moviĝas de la ĉirkaŭaĵo al la sistemo.
Rapido de mekanikaj ondoj - problemoj kaj solvoj
1. La rapido de la transversa ondo sur 25-metra ŝnuro estas 50 m/s. La streĉforto de la ŝnuro estas 200 N. Difinu la mason de la ŝnuro.
A. 0.08 kg
B. 0.5 kg
Ĉ. 0.8 kg
D. 2.0 kg
Konata:
Simpla pendolo - problemoj kaj solvoj
1. Du simplaj pendoloj estas en du malsamaj lokoj. La longo de la dua pendolo estas 0.4-oble la longo de la unua pendolo, kaj la gravito- akcelo spertata de la dua pendolo estas 0.9-oble la gravito-akcelo spertata de la unua pendolo. Difinu la komparon de la frekvenco de la unua pendolo kun la dua pendolo.
A. 2/3
B. 3/2
C. 4/9
D. 9/4
Resonanco de sonondoj - problemoj kaj solvoj
1. Post kiam la agordforko A estas vibrita, la agordforko B estas vibrita. La agordforko B estas vibrita ĉar…..
A. La agordforko A havas la saman amplitudon kiel la agordforko B
B. Ambaŭ agordforkoj uzas la saman resonancan skatolon
C. La agordforko B havas la saman frekvencon kiel la agordforko A
D. La sonkoloro de la sonoj kaŭzitaj de ambaŭ agordforkoj estas la sama
solvaĵo
Premo de fluidoj - problemoj kaj solvoj
1.
Akcelo pro gravito estas 10 N/kg. La surfaca areo de fiŝo premita de la akvo super ĝi estas 6 cm² . Difinu la forton de akvo super fiŝo, kiu agas sur fiŝojn.
Konata: