3: Другий закон термодинаміки
- Page ID
- 75705
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
- 3.1: Цикл Карно
- Термодинамічний двигун працює шляхом забору тепла з гарячого резервуара і виконання певної роботи з подальшим відданням певної кількості тепла в більш холодний резервуар. Якщо його можна експлуатувати в зворотному напрямку, він може функціонувати як холодильник. Цикл Карно є оборотним циклічним процесом. Однак це ідеалізований двигун, жоден реальний двигун не може бути ідеально оборотним. Корисність двигуна Карно полягає в наданні рамок і логіки аргументів, пов'язаних з другим законом термодинаміки.
- 3.2: Другий закон
- Другий закон термодинаміки - це твердження того, що ми знаємо з прямого досвіду. Це не те, що походить від більш фундаментальних принципів, хоча з часом виникло краще розуміння цього закону. Існує кілька способів заявити другий закон, найпоширенішими з яких є заява Кельвіна та заява Клаузіуса.
- 3.3: Наслідки другого закону
- Як тільки ми візьмемо другий закон як аксіому термодинаміки, виникають деякі важливі і негайні наслідки. Перший результат - про ефективність циклу Карно, захопленого у вигляді наступної теореми.
- 3.4: Абсолютна температура та ентропія
- Ще одним наслідком другого закону є існування абсолютної температури. Хоча ми використовували поняття абсолютної температури, воно не було доведено. Тепер ми можемо показати це тільки з законів термодинаміки.
- 3.5: Деякі інші термодинамічні двигуни
- Автомобільний двигун працює в чотири етапи, з впорскуванням паливно-повітряної суміші в циліндр. Він зазнає стиснення, яке можна ідеалізувати як адіабатичне. Потім запалювання піднімає тиск до високого значення практично без зміни обсягу. Суміш високого тиску швидко розширюється, що знову майже адіабатично. Це силовий хід, що рухає поршень вниз. Завершальним етапом є вихлоп при видаленні відпрацьованого палива з циліндра.