Fir erauszefannen, wéi een d'Effizienz vun der Hëtzmaschinn erhéije kann, huet e franséische Wëssenschaftler mam Numm Sadi Carnot (1796-1832) am Joer 1824 eng ideal theoretesch Kaloriemaschinn ënnersicht. Zu där Zäit war dat éischt Gesetz vun der Thermodynamik nach net formuléiert ginn, an och net dat zweet Gesetz vun der Thermodynamik. Dat éischt Gesetz ass nach net formuléiert ginn, well d'Wëssenschaftler nach net wëssen, datt Hëtzt Energie ass. Nodeems de Joule a seng Kollegen an den 1830er Joren Experimenter gemaach hunn, hunn d'Wëssenschaftler entdeckt, datt Hëtzt Energie ass, déi sech duerch Temperaturënnerscheeder beweegt. Dofir gouf dat éischt Gesetz vun der Thermodynamik no 1830 formuléiert. De Sadi Carnot hat 1824 déi theoretesch ideal Kaloriemaschinn erfuerscht. Seng Fuerschung war eigentlech dorop ausgeriicht, d'Effizienz vun der Dampmaschinn ze erhéijen. Déi meescht Dampmaschinne vun där Zäit ware manner effizient.
Zweet Gesetz vun der Thermodynamik
Fir déi irreversibel thermodynamesch Prozesser z'erklären, hunn d'Wëssenschaftler dat zweet Gesetz vun der Thermodynamik formuléiert. Dat zweet Gesetz vun der Thermodynamik erkläert, wéi eng Prozesser am Universum optriede kënnen a wéi eng net. Ee Wëssenschaftler mam Numm RJE Clausius (1822-1888) huet déi folgend Ausso gemaach:
Natierlech beweegt sech Hëtzt vun Objeten mat héijer Temperatur op Objeten mat niddreger Temperatur; natierlech geet Hëtzt net vun Objeten mat niddreger Temperatur op Objeten mat héijer Temperatur iwwer (Zweet Gesetz vun der Thermodynamik - Clausius seng Ausso).
D'Ausso vum Clausius ass eng vun de spezielle Aussoen vum zweete Gesetz vun der Thermodynamik. Si gëtt speziell Ausso genannt, well se nëmmen op ee Prozess zoutrefft, deen am Zesummenhang mat der Wärmetransfer steet. Well dës Ausso näischt mat anere Prozesser ze dinn huet, brauche mir eng méi allgemeng Ausso. D'Entwécklung vun enger allgemenger Ausso vum zweete Gesetz vun der Thermodynamik baséiert op der Studie vun Hëtzemotoren. Dofir diskutéiere mir als éischt d'Hëtzt vun de Motoren.
Thermodynamesch Prozesser: Isothermesch Adiabatesch Isochoresch Isobaresch
Artikel Thermodynamesch Prozesser: Isotherm Adiabatesch Isochoresch Isobaresch
Et gi véier thermodynamesch Prozesser, nämlech isotherm, isochoresch, isobaresch an adiabatesch Prozesser.
Isotherme Prozess (konstant Temperatur)
An engem isotherme Prozess gëtt d'Systemtemperatur konstant gehalen. Theoretesch ass dat analyséiert System en ideal Gas. D'ideal Gastemperatur ass direkt proportional zu der idealer interner Gasenergie (U = 3/2 n RT). T ännert sech net, sou datt U sech och net ännert. Wann et also op den isotherme Prozess ugewannt gëtt, gëtt dat éischt Gesetz vun der thermodynamescher Equatioun:
Éischt Gesetz vun der Thermodynamik
Thermodynamesche Prozess
Hëtzt (Q) ass d'Energie, déi sech vun engem Objet zum aneren beweegt wéinst dem Temperaturënnerscheed. Wat Systemer an Ëmfeld ugeet, ass Hëtzt Energie, déi sech vu System an d'Ëmwelt beweegt oder Energie, déi sech vun Ëmwelt an System beweegt, wéinst dem Temperaturënnerscheed. Wann d'Systemtemperatur méi héich ass wéi d'Ëmfeldtemperatur, fléisst Hëtzt vum System an d'Ëmwelt. Wann d'Ëmfeldtemperatur méi héich ass wéi d'Systemtemperatur, fléisst Hëtzt vun der Ëmwelt an de System.
Hëtzt (Q) ass Energie, déi sech duerch den Temperaturënnerscheed beweegt, während Aarbecht (W mam Energietransfer duerch Aarbecht zesummenhänkt. Zum Beispill, wann de System Aarbecht op d'Ëmwelt mécht, da beweegt sech Energie vum System an d'Ëmwelt. Am Géigendeel, wann d'Ëmwelt Aarbecht op de System mécht, da beweegt sech Energie vun der Ëmwelt an de System.
Transversal Wellen - Problemer a Léisungen
1. D' Distanz tëscht den zwou Wellentréeën vun der Waasseruewerfläch ass 20 m. En Objet schwëmmt op der Waasseruewerfläch, sou datt en d'Vibratiounsbewegung erlieft. Wann d'Zäit fir eng Vibratioun ze fortlafen 4 Sekonnen ass, dann ass d'Geschwindegkeet vun der Well ... m/s
A. 20
B. 15
C. 10
D. 5
Bekannt:
Geschwindegkeet vun de mechanesche Wellen – Problemer a Léisungen
1. D'Geschwindegkeet vun der Querwell op engem 25 Meter laange Seel ass 50 m/s. D'Spannkraaft vum Seel ass 200 N. Bestëmmt d'Mass vum Seel.
A. 0.08 kg
B. 0.5 kg
C. 0.8 kg
D. 2.0 kg
Bekannt:
Einfach harmonesch Bewegung - Problemer a Léisungen
1. En Objet vibréiert mat enger Frequenz vu 5 Hz no riets a no lénks. Den Objet beweegt sech vum Gläichgewiichtspunkt bis zur maximaler Verrécklung no riets. Bestëmmt den Zäitintervall, deen néideg ass, fir déi maximal Verrécklung no riets eelef Mol z'erreechen.
A. 2.05
B. 2.20
C. 2.25
D. 2.50
Bekannt:
Einfache Pendel - Problemer a Léisungen
1. Zwee einfach Pendele sinn op zwou verschiddene Plazen. D'Längt vum zweete Pendel ass 0.4 Mol sou laang wéi den éischte Pendel, an d' Schwéierkraaftbeschleunigung , déi den zweete Pendel erlieft, ass 0.9 Mol sou laang wéi den éischte Pendel. Bestëmmt de Verglach vun der Frequenz vum éischte Pendel mam zweete Pendel.
A. 2/3
B. 3/2
C. 4/9
D. 9/4
Resonanz vu Schallwellen - Problemer a Léisungen
1. Nodeems d'Stemmgabel A vibréiert gouf, vibréiert och d'Stemmgabel B. D'Stemmgabel B vibréiert well…..
A. D'Stämpfgafel A huet déiselwecht Amplitude wéi d'Stämpfgafel B
B. Béid Stëmmgabelen benotzen déiselwecht Resonanzkëscht
C. D'Stemmgabel B huet déi selwecht Frequenz wéi d'Stemmgabel A
D. Den Klang vun de Kläng, déi vun deenen zwou Stëmmgabelen verursaacht ginn, ass deeselwechten.
Léisung
Drock vu Flëssegkeeten - Problemer a Léisungen
1.
Eng Schwéierkraaftbeschleunigung ass 10 N/kg. D'Uewerfläch vun engem Fësch, deen vum Waasser driwwer gedréckt gëtt, ass 6 cm² . Bestëmmt d'Kraaft vum Waasser iwwer dem Fësch, déi op de Fësch wierkt.
Bekannt: