Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
OSNOVNI ZAKONI TERMODINAMIKE (DRUGI ZAKON TERMODINAMIKE (drugi zakon…
OSNOVNI ZAKONI TERMODINAMIKE
PRVI ZAKON TERMODINAMIKE (zakon očuvanja energije) - u termodinamičkim procesima energija ne može ni nastati ni nestati, moguće su samo uzajamne pretvorbe energije
unutrašnju energiju nekog termodinamičkog sustava možemo promijeniti:
TOPLINOM I RADOM
toplina koju neki sustav prima, djelomično povećava njegovu unutrašnju energiju, a djelomično mu omogućuje obaviti rad
prvi zakon termodinamike može se izreći i pomoću pojma perpetuum mobile ili „vječni pokretač”
-nije ga moguće napraviti
nije moguće konstruirati stroj koji bi nakon izvođenja kružnog procesa bez promjene unutarnje energije proizveo rad W>0 uz Q=0, odnosno ne postoji stroj koji bi davao rad W bez utroška energije
TREĆI ZAKON TERMODINAMIKE
nemoguće je na bilo kakav način, bez obzira kao on idealan bio, ohladiti neki sustav na temperaturu APSOLUTNE NULE (0 K) konačnim brojem hlađenja
sustav pri nultoj temperaturu postoji u svom osnovnom stanju
nemoguće napraviti toplinski stroj koji bi imao stopostotnu djelotvornost da ohladi sustav na 0 kelvina
DRUGI ZAKON TERMODINAMIKE
mehanička energija može se u potpunosti pretvoriti u toplinsku energiju, ali se toplinska energija ne može u potpunosti pretvoriti u mehaničku energiju
primjer: SLOBODNI PAD
-ispustimo li neko tijelo s neke određene visine ono spontano padne na tlo; spontani proces u suprotnom smjeru nije moguć – tijelo neće spontano (samo od sebe) „skočiti” natrag na visinu s koje smo ga ispustili; za takav proces moramo uložiti energiju, tj. obaviti rad)
zajedničko obilježje svih termodinamičkih procesa je njihova JEDNOSMJERNOST u vremenu, termodinamički procesi su NEPOVRATNI ILI IREVERZIBILNI
drugi zakon termodinamike može se izreći na različite načine, neki od njih su:
B) u termodinamičkom sustavu sastavljenom od dva tijela različitih temperatura toplije će se tijelo hladiti, a hladnije zagrijavati; unutrašnja energija nikada ne prelazi spontano s hladnijeg tijela na toplije; takav prijelaz je moguć samo uz utrošak rada
C) PERPETUUM MOBILE DRUGE VRSTE NIJE MOGUĆ (toplinski stroj koji bi toplinu pretvarao u rad bez gubitaka energije; rad bismo mogli proizvoditi, npr., crpeći unutrašnju energiju iz mora)
A) ne postoji termodinamički proces u kojem bi jedini rezultat bio pretvorba energije u mehanički rad
KORISNOST TOPLINSKOG STROJA η(eta)
jednaka je omjeru iskorištene i utrošene energije
izražava se kao postotak (0-100%) ili decimalni broj (0-1)
u kružnom procesu W je iskorištena energija koja je jednaka obavljenom radu, a Q1 je utrošena energija koja je jednaka toplini koja je primljena od izvora energije
Perpetuum mobile druge vrste moguće je izreći dvjema formulacijama:
Clausiusova formulacija koja navodi da nije moguće konstruirati stroj koji bi u kružnom procesu svu toplinu hladnijeg spremnika davao toplijem spremniku bez obavljanja rada iz okoline
Kelvin-Planckova formulacija: ne postoji stroj koji bi u kružnom procesu uzimao toplinu iz jednog toplinskog spremnika i u potpunosti je pretvarao u rad
NULTI ZAKON TERMODINAMIKE (definicija temperature) - ako su dva termodinamička sustava (tijela) u termodinamičkoj ravnoteži (imaju iste temperature) s trećim tijelom, onda su i ona međusobno u termodinamičkoj ravnoteži (imaju iste temperature)
ZAKLJUČAK: Svako tijelo ima svojstvo koje zovemo temperatura. Kad su dva tijela u termodinamičkoj ravnoteži njihove temperature su jednake.
primjer termodinamičkog sustava: idealni plin zatvoren u cilindru s pomičnim klipom
okolina je sva materija izvan termodinamičkog sustava
zatvoreni sustav jest termodinamički sustav koji s okolinom izmjenjuje energiju, odnosno toplinu i rad, a pritom nema izmjene materije preko granice kojom su razdijeljeni sustav i okolina
otvoreni sustav jest termodinamički sustav koji s okolinom izmjenjuje energiju, rad i materiju
izolirani sustav s okolinom ne razmjenjuje ni materiju ni energiju
