-
Drugi zakontermodinamike
-
Uvod
Drugi zakon termodinamike nije univerzalniprirodni zakon, ne
važi za sve sisteme, naročito neza neobične sisteme (mikrouslovi,
svemirskiuslovi).
Zasnovan je na zajedničkom ljudskom iskustvu,a ne na složenim
teorijama i eksperimentima.
Drugi zakon termodinamike nije univerzalniprirodni zakon, ne
važi za sve sisteme, naročito neza neobične sisteme (mikrouslovi,
svemirskiuslovi).
Zasnovan je na zajedničkom ljudskom iskustvu,a ne na složenim
teorijama i eksperimentima.
-
Klauzijusov postulat
Drugi zakon termodinamike pomaže da se objasnigotovo sve što se
dešava u našem fizičkom svetu:kako će mašine koje nam obezbeđuju
energiju uželjenom obliku da rade sa što manje gubitakaenergije,
zašto toplota spontano prelazi sa tela višetemperature na telo niže
temperature i zašto spontaniprelazak toplote u obratnom slučaju
nije moguć.
“Nemoguće je toplotu samu od sebe prevesti satoplotnog izvora
niže temperature na toplotni izvorviše temperature.”
Drugi zakon termodinamike pomaže da se objasnigotovo sve što se
dešava u našem fizičkom svetu:kako će mašine koje nam obezbeđuju
energiju uželjenom obliku da rade sa što manje gubitakaenergije,
zašto toplota spontano prelazi sa tela višetemperature na telo niže
temperature i zašto spontaniprelazak toplote u obratnom slučaju
nije moguć.
“Nemoguće je toplotu samu od sebe prevesti satoplotnog izvora
niže temperature na toplotni izvorviše temperature.”
-
Pojam toplotnog rezervoara
Topotni rezervoar je deo prostora koji se bira ucilju
proučavanja prostora i ograničava se od okoline.
Okolina je toplotni rezervoar velikog karaciteta, pričemi sa
termodinamičkim sistemom dolazi do razmeneenergije i mase, pri čemu
se energije razmenjuje uobliku topote ili rada.
Ako je okolina na višoj temperaturi od sistema, ondaje ona
toplotni izvor, a ako je na nižoj temperaturionda je toplotni
ponor.
Primeri: atmosfera i okeani, led i voda u ravnotežina
konstantnom pritisku.
Topotni rezervoar je deo prostora koji se bira ucilju
proučavanja prostora i ograničava se od okoline.
Okolina je toplotni rezervoar velikog karaciteta, pričemi sa
termodinamičkim sistemom dolazi do razmeneenergije i mase, pri čemu
se energije razmenjuje uobliku topote ili rada.
Ako je okolina na višoj temperaturi od sistema, ondaje ona
toplotni izvor, a ako je na nižoj temperaturionda je toplotni
ponor.
Primeri: atmosfera i okeani, led i voda u ravnotežina
konstantnom pritisku.
-
Kružni ciklusi
Mašine koje vrše pretvaranje toplotne energije umehanički rad
nazivaju se toplotne mašine.
Realne toplotne mašine rade tako da se pretvaranjetoplote u
mehanički rad vrši kroz cikličnu promenu. Cikličnapromena stanja
podrazumeva da se radna materija izjednog stanja prevede u drugo
dovođenjem toplote, a zatimse drugim procesom ili procesima vraća u
prvobitno stanje.
Mašine koje vrše pretvaranje toplotne energije umehanički rad
nazivaju se toplotne mašine.
Realne toplotne mašine rade tako da se pretvaranjetoplote u
mehanički rad vrši kroz cikličnu promenu. Cikličnapromena stanja
podrazumeva da se radna materija izjednog stanja prevede u drugo
dovođenjem toplote, a zatimse drugim procesom ili procesima vraća u
prvobitno stanje.
-
Desnokretni i levokretni ciklus
Desnokretni ciklus(toplotna mašina)
Levokretni ciklus(rashladna mašina)
-
Termodinamički stepeniskorišćenja
Termodinamički stepen iskorišćenja:
-
Pojam entropije
Entropija (S) je veličina stanja koja je merarasipanja energije
unutar termodinamičkog sistemausled razmene toplote.
Entropija je težnja sistema da spontano pređe ustanje veće
neuređenosti, dakle, entropija je meraneuređenosti sistema.
Entropija je mera mnoštva načina kojima je mogućepostići
određeno stanje objekta.
Fizička suština entropije: pokazuje pravacodvijanja stvarnih
procesa.
Entropija (S) je veličina stanja koja je merarasipanja energije
unutar termodinamičkog sistemausled razmene toplote.
Entropija je težnja sistema da spontano pređe ustanje veće
neuređenosti, dakle, entropija je meraneuređenosti sistema.
Entropija je mera mnoštva načina kojima je mogućepostići
određeno stanje objekta.
Fizička suština entropije: pokazuje pravacodvijanja stvarnih
procesa.
-
Pojam entropije
-
Pojam entropije
-
Definicija drugog zakonatermodinamike
Jedna od formulacija drugog zakonatermodinamike glasi:
”Prepušten sam sebi, zatvoren i toplotnoizolovan termodinamički
sistem, prelazi izmanje verovatnog u više verovatno stanje.”
Jedna od formulacija drugog zakonatermodinamike glasi:
”Prepušten sam sebi, zatvoren i toplotnoizolovan termodinamički
sistem, prelazi izmanje verovatnog u više verovatno stanje.”
-
Definicija drugog zakonatermodinamike
Drugi zakon termodinamike glasi:Promena entropije izolovanog
sistema uvek ili
veća ili jednaka nuli.
Izolovan sistem je sistem kod koga ne postojinikakva razmena
energije sa okolinom. Promenaentropije izolovanog sistema ni u kom
slučaju ne možebiti manja od nule.
Izolovani sistem sastoji se iz radne materije(supstance) i
toplotnih rezervoara.
Drugi zakon termodinamike glasi:Promena entropije izolovanog
sistema uvek ili
veća ili jednaka nuli.
Izolovan sistem je sistem kod koga ne postojinikakva razmena
energije sa okolinom. Promenaentropije izolovanog sistema ni u kom
slučaju ne možebiti manja od nule.
Izolovani sistem sastoji se iz radne materije(supstance) i
toplotnih rezervoara.
-
Definicija drugog zakonatermodinamike
“Nemoguće je napraviti mašinu koja bipretvarala celokupnu,
raspoloživu količinu toploteu mehanički rad, a da se pri tome, ne
dešavajuneke promene na drugim telima koje okružuju tumašinu, tj.
nemoguće je izraditi perpetuummobile – druge vrste, tj. mašinu koja
bi kompletnukoličinu toplote u rad.”
“Nemoguće je napraviti mašinu koja bipretvarala celokupnu,
raspoloživu količinu toploteu mehanički rad, a da se pri tome, ne
dešavajuneke promene na drugim telima koje okružuju tumašinu, tj.
nemoguće je izraditi perpetuummobile – druge vrste, tj. mašinu koja
bi kompletnukoličinu toplote u rad.”
-
Analitička formulacija drugogzakona termodinamike za
zatvoren
(izolovan) termodinamički sistem
-
T-s dijagram
-
Matematički izraz drugogzakona termodinamike
Klauzijusova (Clausius) jednačina –matematička formulacija
drugog zakonatermodinamike za ravnotežne promene stanja.
-
Matematički izraz drugogzakona termodinamike
-
Osnovne promene stanja u T–sdijagramu
Promena stanja sadovođenjem toplote
Promene stanja sa odvođenjem toplote
-
Povratni i nepovratni procesi
Nepovratni procesi
Povratni procesi
-
Povratni i nepovratni procesi
Povratni procesi
Kod povratnog procesa sistem može da sevrati u početno stanje
duž iste putanje.
Nepovratni procesi
Većina procesa u prirodi su nepovratniprocesi.
Povratni procesi
Kod povratnog procesa sistem može da sevrati u početno stanje
duž iste putanje.
Nepovratni procesi
Većina procesa u prirodi su nepovratniprocesi.
-
Povratni Carnot-ov kružni ciklus
To
ss
12
34 Q= 0
p
v
T
s
T 1 2
34
Q= 0Q=0
To = const.
T= const.
To
ss
12
34 Q= 0
p
v
T
s
T 1 2
34
Q= 0Q=0
To = const.
T= const.
