Entropia

Entropia e Materisë

Në diskutimin e mëparshëm, studiuam disa pohime specifike të ligjit të dytë të termodinamikës. Duhet theksuar se këto pohime specifike mund të shpjegojnë vetëm disa procese të pakthyeshme. Pohimi i Klausiusit shpjegon vetëm transferimin e nxehtësisë dhe marrëdhënien e tij me parimin e punës së frigoriferëve. Pohimet e Kelvinit dhe Plankut lidhen me parimin e punës së motorëve të nxehtësisë . Në thelb, këto dy pohime lidhen me transferimin e nxehtësisë. Ka shumë procese të tjera të pakthyeshme që nuk mund të shpjegohen duke përdorur këto dy pohime.

Lexo më shumë

Makinë ftohëse

Artikuj rreth Makinerive të Frigoriferisë

Një frigorifer është një motor nxehtësie që punon në të kundërt. Pra, një motor nxehtësie merr nxehtësi nga një rajon me temperaturë të ulët dhe e hedh atë në një rajon me temperaturë të lartë. Që të ndodhë ky proces, motori duhet të kryejë punë. Megjithatë, nxehtësia rrjedh natyrshëm vetëm nga një rajon me temperaturë të lartë në një rajon me temperaturë të ulët. Nxehtësia nuk mund të rrjedhë vetë nga një rajon me temperaturë të ulët në një rajon me temperaturë të lartë. Kjo është në përputhje me pohimin e Clausius të diskutuar më parë. Për procesin që ndodh në një frigorifer, pohimi i mëparshëm i Clausius mund të shkruhet si më poshtë:

Lexo më shumë

Cikli i motorit Carnot

Artikull rreth Ciklit të Motorrit Carnot

Për të zbuluar se si të rritej efikasiteti i një motori nxehtësie, një shkencëtar francez i quajtur Sadi Carnot (1796-1832) studioi teorikisht një motor ideal nxehtësie në vitin 1824. Në atë kohë, ligji i parë i termodinamikës nuk ishte formuluar ende, as ligji i dytë i termodinamikës. Ligji i parë nuk ishte formuluar sepse shkencëtarët nuk e dinin ende që nxehtësia është energji. Pasi Joule dhe miqtë e tij kryen eksperimente në vitet 1830, shkencëtarët e dinin me siguri vetëm se nxehtësia është energji që transferohet për shkak të ndryshimeve të temperaturës. Pra, ligji i parë i termodinamikës u formulua pas vitit 1830. Sadi Carnot kishte studiuar teorikisht një motor ideal nxehtësie në vitin 1824. Hulumtimi që ai bëri ishte në fakt për të rritur efikasitetin e motorëve me avull që ishin në përdorim në atë kohë. Shumica e motorëve me avull në atë kohë ishin më pak efikasë.

Lexo më shumë

Ligji i Dytë i Termodinamikës

Artikull mbi Ligjin e Dytë të Termodinamikës

Të gjitha proceset që ndodhin natyrshëm ndodhin vetëm në një drejtim, por nuk mund të ndodhin në drejtimin e kundërt, të cilat zakonisht quhen procese të pakthyeshme. Pasi lirohet nga kërcelli i tij dhe bie lirisht në tokë, një mango nuk lëviz më kurrë lart. Një libër që e shtyjmë dhe pastaj ndalet nuk lëviz kurrë prapa drejt nesh. Nëse prekim një objekt me temperaturë të lartë (objekt të nxehtë) me një objekt me temperaturë të ulët (objekt të ftohtë), nxehtësia rrjedh natyrshëm nga objekti me temperaturë të lartë në objektin me temperaturë të ulët. Ne kurrë nuk e shohim procesin e kundërt, ku nxehtësia lëviz natyrshëm nga një objekt i ftohtë në një objekt të nxehtë. Nëse do të ndodhte ky proces, atëherë objekti i ftohtë do të bëhej më i ftohtë, ndërsa objekti i nxehtë do të bëhej më i nxehtë. Por në realitet, nuk është kështu. Ka shumë procese të pakthyeshme që duken të ndryshme nga njëri-tjetri, por të gjitha përfshijnë ndryshime në formën e energjisë dhe transferimin e energjisë nga një objekt në tjetrin.

Lexo më shumë

Zbatimi i Ligjit të Parë të Termodinamikës në disa procese termodinamike

Artikull mbi Zbatimin e Ligjit të Parë të Termodinamikës në disa procese termodinamike

Më parë, diskutuam Ligjin e Parë të Termodinamikës dhe analizuam punën e bërë nga një sistem. Këtë herë, do të shqyrtojmë disa zbatime të Ligjit të Parë të Termodinamikës në katër procese termodinamike. Këto katër procese janë izotermike, izokore, izobarike dhe adiabatike. Këta terma rrjedhin nga greqishtja.

Procesi izotermal (temperaturë konstante)

Së pari, le të shqyrtojmë zbatimin e ligjit të parë të termodinamikës në një proces izotermik. Në një proces izotermik, temperatura e sistemit mbahet konstante. Sistemi që po analizojmë teorikisht është një gaz ideal. Temperatura e një gazi ideal është drejtpërdrejt proporcionale me energjinë e brendshme të gazit ideal (U = 3/2 nRT). Meqenëse T mbetet konstante, edhe U mbetet konstante. Prandaj, kur zbatohet në një proces izotermik, ekuacioni për ligjin e parë të termodinamikës bëhet:

Lexo më shumë

Ligji i ruajtjes së energjisë

Artikull mbi Ligjin e Ruajtjes së Energjisë

Format e energjisë

Në jetën tonë të përditshme, ekzistojnë shumë forma të energjisë. Në temën e punës dhe energjisë, jemi njohur me dy forma të energjisë mekanike: energjinë potenciale dhe energjinë kinetike . Energjia potenciale përbëhet nga disa lloje, duke përfshirë energjinë gravitacionale, energjinë elastike dhe energjinë elektrike . Energjia kinetike përbëhet nga dy lloje: energjia kinetike përkthimore dhe energjia kinetike rrotulluese.

Një mango e shijshme dhe e pjekur ka energji potenciale gravitacionale ndërsa varet nga kërcelli i saj. E njëjta gjë ndodh kur ndodheni në një lartësi të caktuar mbi tokë, për shembull, në një çati. Një objekt zotëron energji potenciale gravitacionale për shkak të pozicionit të tij në lidhje me Tokën.

Lexo më shumë

Ligji i Parë i Termodinamikës

Ligji i Parë i Termodinamikës Materiali

Procesi termodinamik

Nxehtësia (Q) është energjia që lëviz nga një objekt në tjetrin për shkak të një ndryshimi temperature. Në lidhje me sistemin dhe mjedisin, nxehtësia mund të thuhet se është energjia që lëviz nga sistemi në mjedis ose energjia që lëviz nga mjedisi në sistem për shkak të një ndryshimi temperature. Nëse temperatura e sistemit është më e lartë se temperatura e mjedisit, nxehtësia do të rrjedhë nga sistemi në mjedis. Anasjelltas, nëse temperatura e mjedisit është më e lartë se temperatura e sistemit, nxehtësia do të rrjedhë nga mjedisi në sistem.

Nëse Nxehtësia (Q) lidhet me transferimin e energjisë për shkak të një ndryshimi të temperaturës, atëherë Puna (W) lidhet me transferimin e energjisë që ndodh përmes mjeteve mekanike. Për shembull, nëse një sistem kryen punë në mjedis, atëherë energjia do të lëvizë automatikisht nga sistemi në mjedis. Anasjelltas, nëse mjedisi kryen punë në sistem, atëherë energjia do të lëvizë nga mjedisi në sistem.

Lexo më shumë