Para descubrir como aumentar a eficiencia do motor térmico , un científico francés chamado Sadi Carnot (1796-1832) examinou unha máquina calórica teórica ideal en 1824. Naquel momento, a primeira lei da termodinámica non se formulara, nin tampouco a segunda lei da termodinámica. A primeira lei non se formulou porque os científicos aínda non saben que a calor é enerxía. Despois de que Joule e os seus colegas experimentasen na década de 1830, os científicos descubriron que a calor é enerxía que se move debido ás diferenzas de temperatura. Polo tanto, a primeira lei da termodinámica formulouse despois de 1830. Sadi Carnot estivera investigando o motor calórico ideal teórico en 1824. A súa investigación era en realidade aumentar a eficiencia do motor de vapor. A maioría dos motores de vapor daquela época eran menos eficientes.
Segunda lei da termodinámica
Para explicar os procesos termodinámicos irreversibles, os científicos formularon a segunda lei da termodinámica. A segunda lei da termodinámica explica que procesos poden ocorrer no universo e cales non. Un científico chamado R. J. E. Clausius (1822-1888) fixo a seguinte afirmación:
Naturalmente, a calor móvese dos obxectos de alta temperatura aos obxectos de baixa temperatura; naturalmente, a calor non procede dos obxectos de baixa temperatura aos obxectos de alta temperatura (segunda lei da termodinámica: enunciado de Clausius).
O enunciado de Clausius é un dos enunciados especiais da segunda lei da termodinámica. Chámase enunciado especial porque só se aplica a un proceso, o relacionado coa transferencia de calor. Dado que este enunciado non está relacionado con outros procesos, necesitamos un enunciado máis xeral. O desenvolvemento dun enunciado xeral da segunda lei da termodinámica baséase no estudo dos motores térmicos. Polo tanto, primeiro falaremos da calor do motor.
Procesos termodinámicos: Isotérmicos Adiabáticos Isocóricos Isobáricos
Artigo Procesos termodinámicos: Isotérmico Adiabático Isocórico Isobárico
Existen catro procesos termodinámicos: isotérmicos, isocóricos, isobáricos e adiabáticos.
Proceso isotérmico (temperatura constante)
Nun proceso isotérmico, a temperatura do sistema mantense constante. Teoricamente, o sistema analizado é un gas ideal. A temperatura do gas ideal é directamente proporcional á enerxía interna ideal do gas (U = 3/2 n RT). T non cambia, polo que U tampouco cambia. Polo tanto, se se aplica ao proceso isotérmico, a primeira lei da ecuación termodinámica convértese en:
Primeira lei da termodinámica
proceso termodinámico
A calor (Q) é a enerxía que se move dun obxecto a outro debido á diferenza de temperatura. En canto aos sistemas e ambientes, a calor é a enerxía que se move dun sistema a un ambiente ou a enerxía que se move dun ambiente a outro sistema debido á diferenza de temperatura. Se a temperatura do sistema é superior á temperatura ambiente, a calor fluirá do sistema ao ambiente. Se a temperatura ambiente é superior á temperatura do sistema, entón a calor flúe do ambiente ao sistema.
A calor (Q) é a enerxía que se move debido á diferenza de temperatura, mentres que o traballo (W) está relacionado coa transferencia de enerxía a través do traballo. Por exemplo, se o sistema realiza traballo sobre o ambiente, entón a enerxía móvese do sistema ao ambiente. Pola contra, se o ambiente realiza traballo sobre o sistema, entón a enerxía móvese do ambiente ao sistema.
Ondas transversais: problemas e solucións
1. A distancia entre as dúas depresións das ondas da superficie da auga é de 20 m. Un obxecto flota na superficie da auga de xeito que experimenta o movemento de vibración. Se o tempo para percorrer unha vibración é de 4 segundos, entón a velocidade da onda é... m/s
A. 20
B. 15
C. 10
D. 5
Coñecido:
Velocidade das ondas mecánicas: problemas e solucións
1. A velocidade da onda transversal nunha corda de 25 metros é de 50 m/s. A forza de tensión da corda é de 200 N. Determina a masa da corda.
A. 0.08 kg
B. 0.5 kg
C. 0.8 kg
D. 2.0 kg
Coñecido:
Movemento harmónico simple: problemas e solucións
1. Un obxecto vibra cunha frecuencia de 5 Hz cara á dereita e cara á esquerda. O obxecto móvese desde o punto de equilibrio ata o desprazamento máximo cara á dereita. Determina o intervalo de tempo necesario para alcanzar o desprazamento máximo cara á dereita once veces.
A. 2.05
B. 2.20
C. 2.25
D. 2.50
Coñecido:
Péndulo simple: problemas e solucións
1. Dous péndulos simples están en dous lugares diferentes. A lonxitude do segundo péndulo é 0.4 veces a lonxitude do primeiro péndulo e a aceleración da gravidade experimentada polo segundo péndulo é 0.9 veces a aceleración da gravidade experimentada polo primeiro péndulo. Determina a comparación da frecuencia do primeiro péndulo coa do segundo péndulo.
A. 2/3
B. 3/2
C. 4/9/XNUMX
D. 9/4
Resonancia das ondas sonoras: problemas e solucións
1. Despois de que o diapasón A vibre, vibra o diapasón B. O diapasón B vibra porque…
A. O diapasón A ten a mesma amplitude que o diapasón B
B. Ambos diapasóns usan a mesma caixa de resonancia
C. O diapasón B ten a mesma frecuencia que o diapasón A
D. O timbre dos sons causados por ambos diapasóns é o mesmo
solución
Presión de fluídos: problemas e solucións
1.
Unha aceleración debida á gravidade é de 10 N/kg. A superficie do peixe presionado pola auga que está enriba del é de 6 cm² . Determina a forza da auga que actúa sobre o peixe enriba del.
Coñecido: