Principiul II al termodinamicii

Principiul II al termodinamicii

Principiul II al termodinamicii completeaza pe cel dintai aratand conditiile cantitative in care caldura se poate transforma din energie in lucru mecanic .

Cicluri termodinamice

Pentru ca doua corpuri cu temperature diferite sa produca lucru mecanic nu este sufficient ca cele doua corpuri sa fie puse in contact pentru ca rezultatul in acest caz ar fi egalarea temperaturii corpurilor fara a se produce lucru mecanic.Pentru a se produce lucru mecanic din caldura este necesara o masina termica , iar intre corpurile ce-si schimba caldura trebuie sa existe un process cyclic .Se impune pentru aceasta prezenta unui agent de lucru care in schimbul prelucrarii caldurii de la corpul cald si a variatiei energiei interne a acestuia efectueaza lucru mecanic .

- daca ciclul e produs in sens orar (1 prin A la 2) atunci

L>0 si avem masina motoare ;

- daca ciclul parcurs in sens trigonometric (1 prin B la 2)

atunci L<0 si in acest caz masina absoarbe din exterior lucru

mecanic si produce caldura .

In acest caz avem de-a face cu o pompa de caldura :

dQ=dL

caldura cedata pe 2-B-1 ;

L=Q-=relatia fundamental ace ne arata ca nu toata cantitatea de caldura se va transforma integral in lucru mecanic pentru ca o parte din aceasta se transfera sursei reci .

Ciclul Carnot reversibil -in system de coordinate p-V este pus in legatura cu un cilindru in care se gaseste inchisa o masa de 1 Kg de gaz .Intregul system este izolat termic fata de exterior .

In afara ciclului se gasesc doua surse de caldura T si

In timpul destinderii izoterme de la 1 la 2 agentul de

lucru se gaseste in contact cu sursa calda de la care

primeste caldura q .

In destinderea adiabatica de la 2 la 3 agentul de lucru

nu este in contact cu sursa calda (este izolat de sursele de

caldura ) ,temperature acestuia scazand de la T la

In comprimarea izoterma 3-4 agentul de lucru se gaseste

In contact cu sursa rece careia ii cedeaza caldura q .Ciclul se incheie la comprimarea adiabata 4-1 ,process in care temperature agentului de lucru creste de la la T .

Un ciclu Carnot practice nu poate fi realizat pentru ca transformarea adiabatica presupune existenta unui material perfect izolant termic , iar o transformare izoterma presupune existenta unui material cu o conductibilitate termica perfecta .

Enunturi ale principiului al II-lea al termodinamicii:

Pentru ca un motor sa functioneze in mod continuu trebuie sa aiba o sursa de caldura cu o temperature mai ridicata si una cu o temperature mai mica .Fara realizarea unei caderi de temperature caldura nu poate fi transformata in lucru mecanic .

Enuntul lui Carnot :- nu exista motor termic care fiind in legatura cu un singur izvor de caldura sa produca lucru mecanic .O asemenea masina daca ar exista ar fi echivalenta cu un perpetuum mobile de speta a II-a

Enuntul lui Clausius: -caldura trece de la sine sau in mod spontan de la un corp cu o temperature mai ridicata la unul cu o temperature mai scazuta .

Enuntul lui Thomson(Kelvin) : -nu exista masina care sa utilizeze caldura unui singur izvor de caldura si

sa transforme in lucru mecanic fara sa produca si alte transformari in mediul de lucru sau in mediul ambiant .