Bero- makinaren eraginkortasuna nola handitu jakiteko , Sadi Carnot izeneko zientzialari frantziar batek (1796-1832) makina kaloriko teoriko ideal bat aztertu zuen 1824an. Garai hartan, termodinamikaren lehen legea ez zen formulatu, ezta termodinamikaren bigarren legea ere. Lehen legea ez da formulatu, zientzialariek oraindik ez baitakite beroa energia dela. Joule eta bere lankideek 1830eko hamarkadan esperimentuak egin ondoren, zientzialariek aurkitu zuten beroa tenperatura-diferentzien ondorioz mugitzen den energia dela. Beraz, termodinamikaren lehen legea 1830etik aurrera formulatu zen. Sadi Carnot motor kaloriko ideal teorikoa ikertzen ari zen 1824an. Bere ikerketa, hain zuzen ere, lurrun-makinaren eraginkortasuna handitzea zen. Garai hartako lurrun-makina gehienak ez ziren hain eraginkorrak.
Termodinamikaren bigarren legea
Termodinamika-prozesu itzulezinak azaltzeko, zientzialariek termodinamikaren bigarren legea formulatu zuten. Termodinamikaren bigarren legeak unibertsoan zein prozesu gerta daitezkeen eta zein ezin diren azaltzen du. RJE Clausius izeneko zientzialari batek (1822-1888) adierazpen hau egin zuen:
Naturalki, beroa tenperatura altuko objektuetatik tenperatura baxuko objektuetara mugitzen da; naturalki, beroa ez da tenperatura baxuko objektuetatik tenperatura altuko objektuetara igarotzen (Termodinamikaren bigarren legea - Clausiusen adierazpena).
Clausiusen baieztapena termodinamikaren bigarren legearen baieztapen berezietako bat da. Baieztapen berezia deitzen zaio, prozesu bakar bati aplikatzen zaiolako, bero-transferentziarekin lotuta. Baieztapen hau ez dagoenez beste prozesuekin lotuta, baieztapen orokorrago bat behar dugu. Termodinamikaren bigarren legearen baieztapen orokor baten garapena motor termikoen azterketan oinarritzen da. Beraz, lehenik motorraren beroa aztertuko dugu.
Prozesu termodinamikoak: Isotermoa Adiabatikoa Isokorikoa Isobarikoa
Artikulua Prozesu termodinamikoak: Isotermoa Adiabatikoa Isokorikoa Isobarikoa
Lau prozesu termodinamiko daude: isotermikoa, isokorikoa, isobarikoa eta adiabatikoa.
Prozesu isotermikoa (tenperatura konstantea)
Prozesu isotermiko batean, sistemaren tenperatura konstante mantentzen da. Teorian, aztertutako sistema gas ideal bat da. Gas idealaren tenperatura zuzenean proportzionala da gas idealaren barne-energiarekin (U = 3/2 n RT). T ez da aldatzen, beraz, U ere ez da aldatzen. Beraz, prozesu isotermikoari aplikatzen bazaio, ekuazio termodinamikoaren lehen legea hau da:
Termodinamikaren lehen legea
Prozesu termodinamikoa
Beroa (Q) objektu batetik bestera tenperatura-diferentziaren ondorioz mugitzen den energia da. Sistemei eta inguruneei buruz, beroa sistematik ingurunera mugitzen den energia edo ingurunetik sistemara mugitzen den energia da, tenperatura-diferentziaren ondorioz. Sistemaren tenperatura giro-tenperatura baino handiagoa bada, beroa sistematik ingurunera isuriko da. Giro-tenperatura sistemaren tenperatura baino handiagoa bada, orduan beroa ingurunetik sistemara isurtzen da.
Beroa (Q) tenperatura-diferentziagatik mugitzen den energia da, eta lana (W), berriz, lanaren bidezko energia-transferentziarekin erlazionatuta dago. Adibidez, sistemak ingurunean lana egiten badu, orduan energia sistematik ingurunera mugitzen da. Alderantziz, inguruneak sisteman lana egiten badu, orduan energia ingurunetik sistemara mugitzen da.
Zeharkako uhinak – arazoak eta irtenbideak
1. Ur-gainazaleko olatuen bi sakonuneen arteko distantzia 20 m da. Objektu bat ur-gainazalean flotatzen ari da, bibrazio-mugimendua jasaten duelarik. Bibrazio bat egiteko denbora 4 segundo bada, orduan olatuaren abiadura … m/s da.
A. 20
B. 15
C. 10
D. 5
Ezaguna:
Uhin mekanikoen abiadura – arazoak eta irtenbideak
1. 25 metroko soka batean zeharkako uhinaren abiadura 50 m/s-koa da. Sokaren tentsio-indarra 200 N-koa da. Zehaztu sokaren masa.
A. 0.08 kg
B. 0.5 kg
0.8 kg
D. 2.0 kg
Ezaguna:
Mugimendu harmoniko sinplea: arazoak eta irtenbideak
1. Objektu batek 5 Hz-ko maiztasunarekin bibratzen du eskuinera eta ezkerrera. Objektua oreka-puntutik eskuinera mugitzen da desplazamendu maximora . Zehaztu hamaika aldiz behar den denbora-tartea eskuinera desplazamendu maximora iristeko.
A. 2.05
B. 2.20
C. 2.25
D. 2.50
Ezaguna:
Pendulu sinplea: arazoak eta irtenbideak
1. Bi pendulu sinple bi leku desberdinetan daude. Bigarren penduluaren luzera lehenengo penduluaren luzeraren 0.4 aldiz handiagoa da, eta bigarren penduluak jasaten duen grabitate- azelerazioa lehenengo penduluak jasaten duen grabitate-azelerazioa baino 0.9 aldiz handiagoa da . Zehaztu lehenengo penduluaren maiztasunaren eta bigarren penduluaren arteko konparaketa.
A. 2/3
B. 3/2
C. 4/9
D. 9/4
Soinu-uhinen erresonantzia: arazoak eta irtenbideak
1. A diapasoia bibratu ondoren, B diapasoia bibratzen da. B diapasoia bibratzen da zeren eta…..
A. A diapasoiak B diapasoiaren anplitude bera du
B. Bi diapasoiek erresonantzia-kaxa bera erabiltzen dute
C. B diapasoiak A diapasoiaren maiztasun bera du
D. Bi diapasoiek eragindako soinuen tinbrea berdina da
Irtenbidea
Fluidoen presioa: arazoak eta irtenbideak
1.
Grabitatearen azelerazioa 10 N/kg-koa da. Gaineko urak zapaltzen duen arrainaren azalera 6 cm2-koa da . Zehaztu arrainaren gaineko uraren indarra arrainen gainean.
Ezaguna: