За да открие како да се зголеми ефикасноста на топлинскиот мотор, францускиот научник по име Сади Карно (1796-1832) испитал идеална теоретска калориска машина во 1824 година. Во тоа време, првиот закон за термодинамика не бил формулиран, ниту вториот закон за термодинамика. Првиот закон не е формулиран бидејќи научниците сè уште не знаат дека топлината е енергија. Откако Џул и неговите колеги експериментирале во 1830-тите, научниците откриле дека топлината е енергија што се движи поради температурни разлики. Значи, првиот закон за термодинамика бил формулиран по 1830 година. Сади Карно го истражувал теоретскиот идеален калориски мотор во 1824 година. Неговото истражување всушност било насочено кон зголемување на ефикасноста на парната машина. Повеќето парни машини од тоа време биле помалку ефикасни.
Втор закон на термодинамиката
За да ги објаснат неповратните термодинамички процеси, научниците го формулирале вториот закон за термодинамика. Вториот закон за термодинамика објаснува кои процеси можат да се случат во универзумот, а кои не можат да се случат. Еден научник по име РЈЕ Клаузиус (1822-1888) ја дал следната изјава:
Природно, топлината се движи од објекти со висока температура кон објекти со ниска температура; природно, топлината не се движи од објекти со ниска температура кон објекти со висока температура (Втор закон за термодинамика - Клаусиева изјава).
Клаусиусовата изјава е една од посебните изјави на вториот закон за термодинамика. Се нарекува посебна изјава бидејќи се однесува само на еден процес, поврзан со пренос на топлина. Бидејќи оваа изјава не е поврзана со други процеси, ни е потребна поопшта изјава. Развојот на општа изјава на вториот закон за термодинамика се базира на проучувањето на топлинските мотори. Затоа, прво ја дискутираме топлината на моторот.
Термодинамички процеси: Изотермни Адијабатски Изохорични Изобарски
Статија Термодинамички процеси: Изотермни адијабатски Изохорични Изобарни
Постојат четири термодинамички процеси, имено изотермни, изохорични, изобарски и адијабатски процеси.
Изотермен процес (константна температура)
Во изотермен процес, температурата на системот се одржува константна. Теоретски, анализираниот систем е идеален гас. Идеалната температура на гасот е директно пропорционална на идеалната внатрешна енергија на гасот (U = 3/2 n RT). T не се менува, па затоа и U не се менува. Така, ако се примени на изотермниот процес, првиот закон од термодинамичката равенка станува:
Првиот закон на термодинамиката
Термодинамички процес
Топлината (Q) е енергијата што се движи од еден објект до друг поради температурната разлика. Кај системите и средините, топлината е енергија што се движи од систем до средина или енергија што се движи од средина до систем, поради температурната разлика. Ако температурата на системот е повисока од температурата на околината, топлината ќе тече од системот кон околината. Ако температурата на околината е повисока од температурата на системот, тогаш топлината тече од околината кон системот.
Топлината (Q) е енергија што се движи поради температурната разлика, додека работата (W) е поврзана со преносот на енергија преку работа. На пример, ако системот врши работа врз околината, тогаш енергијата се движи од системот кон околината. Обратно, ако околината врши работа врз системот, тогаш енергијата се движи од околината кон системот.
Трансверзални бранови – проблеми и решенија
1. Растојанието помеѓу двете вдлабнатини на површинските бранови на водата е 20 m. Предмет лебди на површината на водата така што го доживува вибрационото движење. Ако времето потребно за да се помине една вибрација е 4 секунди, тогаш брзината на бранот е …. m/s
A. 20
Б. 15
В 10
D. 5
Познато:
Брзина на механички бранови – проблеми и решенија
1. Брзината на попречниот бран на јаже од 25 метри е 50 m/s. Силата на затегнување на јажето е 200 N. Определете ја масата на јажето.
A. 0.08 кг
Б. 0.5 кг
C. 0.8 кг
D. 2.0 кг
Познато:
Едноставно хармонично движење – проблеми и решенија
1. Предмет вибрира со фреквенција од 5 Hz надесно и налево. Предметот се движи од точката на рамнотежа до максималното поместување надесно. Определете го временскиот интервал потребен за да се достигне максималното поместување надесно единаесет пати.
A. 2.05
Б. 2.20
В 2.25
D. 2.50
Познато:
Едноставно нишало – проблеми и решенија
1. Две едноставни нишала се наоѓаат на две различни места. Должината на второто нишало е 0.4 пати поголема од должината на првото нишало, а забрзувањето на гравитацијата што го доживува второто нишало е 0.9 пати поголемо од забрзувањето на гравитацијата што го доживува првото нишало. Определете ја споредбата на фреквенцијата на првото нишало со второто нишало.
А. 2/3
Б. 3/2
В. 4/9
Д. 9/4
Резонанца на звучни бранови – проблеми и решенија
1. Откако ќе вибрира виљушката А, вибрира и виљушката Б. Вибрира вибрира затоа што…
A. Камертонот А има иста амплитуда како камертонот Б
Б. Двете вилушки за штимање користат иста резонантна кутија
C. Камертонот Б има иста фреквенција како и камертонот А
D. Темброт на звуците предизвикани од обете вилушки за штимање е ист
Решение
Притисок на течности – проблеми и решенија
1.
Забрзувањето предизвикано од гравитацијата е 10 N/kg. Површината на рибата притисната од водата над неа е 6 cm2 . Определете ја силата на водата над рибата што дејствува врз неа.
Познато: