Creeaza.com - informatii profesionale despre


Cunostinta va deschide lumea intelepciunii - Referate profesionale unice



Acasa » referate » chimie
Ecuatia Legii a doua a termodinamicii

Ecuatia Legii a doua a termodinamicii



Ecuatia Legii a doua a termodinamicii

Pana acum am vazut ca doua formulari verbale ale legii a doua a termodinamicii. Ambele se bazeaza doar pe observatii universale. Adica, nimeni nu a observat inca violari ale stipularilor enentate si nuimeni nu se asteapta ca vreo data astfel de adversitati sa fie observate. Ca si in cazul legii intai am evaluat aceste afirmatii la nivelul de lege considerandu-le singurele valabile. Am derivat apoi aceste relatii putand astfel fiind verificate experimental. Nu s-a observat, din fericire, nici o deviere in domeniul de validare a legii, iar rezultatele experimentale au fost toate in concordanta cu enunturile verbale.

Sa ne reamintim cele doua afirmatii „verbale”:

1.         caldura nu se misca spontan de la un corp mai rece spre unul mai cald, fara a fi implicat nici un alt proces;

2.         caldura nu poate fi convertita cantitativ in lucru fara implicarea nici unui alt efect.

Prima afirmatie este foarte clara si fara echivoc: caldura trece de la un corp mai cald spre unul mai rece. A doua afirmatie nu este chiar asa de clara ca si prima doar daca nu cumva sunteti deja un inginer care s-a intalnit cu astfel de probleme, dar explica clar de ce automobilele au nevoie de radiator pentru a functiona. In practica inseamna ca nu putem convertii caldura in lucuru fara a disipa o parte din aceasta intr-o baie cu temperatura inferioara bai sursa, cu temperatura superioara!


Am mai demonstrat in discutia anterioara ca ambele formulari conduc al concluzia ca nici o masina calorica (termica) nu poate depasi eficienta ciclului Carnot.

Sa ne reamintim ca eficienta unui ciclu operational este determinata de operativitatea ciclului intre douia bai calorice (termice) de temperaturi diferite, una superioara TU si una inferioara TL, relatie care poate fi scrisa in diferite moduri. Pentru un cilcu tip Carnot expresia poate fi scrisa ca:

.                (16.33)

La fel, pentru alte cicluri vom mentiona punerea la lucrul a bai cu temperatura superioara, pentru domeniul de temperatura cuprins intre TU si TL – conduce la o eficienta care paote fi exprimata ca:

.                (16.34)

Daca vom considera acum ca aceste cicluri vor functiona drept masini calorice (termice) – (efect opus refrigerarii, ca si pompe de caldura!) – in sensul acelor de ceasornic, vomn observa valori negative a  w si w,  qU si q'U fiind pozitive, iar qL si q'L avand valori negative.

Deoarece cunoastem deja, din enuntul legii a doua a temodinamicii, ca nici un ciclu nu poate avea o eficienta superioara cicluliui Carnot, putem scrie:

                                                                         (16.35)

(Ar trebui sa ne punem intrebarea care sunt circumstantele prin care eficienta unei masini calorice scade. Cel mai banal raspuns ar fi iversibilitatea data de exemplu de fortele de frecare care determina scaderea randamentului: orce ireversibilitate apare in ciclu va duce astfel inevitabil la scaderea eficientei acestuia.)

Utilizand acum formularile noastre privind eficacitatea; ecuatiile 16.33 si 16.34, ecuatia 16.35 poate fi reformulata ca:

,                (16.36)

sau

.                           (16.37)

Multiplicand acum ambele parti ale ecuatiei 16.37 cu -1 inegalitatea se inverseaza sub forma:

.                           (16.38)

Am asociat astfel semnul minus cu q'L determinand astfel valori pozitive ale numitorilor si numnaratorilor in ambele parti ale ecuatiei. Vom putea in continua multiplica inegalitatea fara a mai fi asa de atenti la schimbarea de semn. Deci, ecuatia (16.38) poate fi rescrisa sub forma:

,                            (16.39)

sau

.                        (16.40)

Aparitia egalitatii ar avea drept consecinta un ciclu perfect reversibil, ireversibilitatea fiind determinata de inegaitate. In cazul ciclului perfect reversibil avem:

.                (16.41)

Aceastta ultima ecuatie seamnana bine cu:

.                          (16.42)

Cand suma tuturor ciclurilor din interiorul ciclului sub linia „ingrosata” (spre exemplu cea reprezentata in albastru in centrul ciclului Carnot) va fi anulata deoarece fiecare linie este tranversata o data in sensul inversului acelor ceasorniceleor, ca ulterior aceasta mijcare sa aiba loc in sensul acelor ceasornicelor. In consecinta ceea ce va conta vor fi doar liniile exterioare (liniile ingrosate in desen). Daca vom indexa acum micile cicluri care determina iuin ciclu complet vom avea



                (16.43)

            In limita in care consideram caile albitrare de o asemenea maniera incat sa fie izoterme si adiabatice si din ce in ce mai apropiate, vom reusim sa creem o infinitate de cicluri, suma ecuatiei (16.43) devenind

.                                                   (16.44)

            Daca intreaga cale este reversibila, evident ca:

.                                                (16.45)

Aceasta ecuatie ne arata ca integrarea caldurii reversibile in functie de temperatura in jurul unei cai inchise este zero. Ecuatia (16.45) este evident independenta de forma pe care a urmat-o calea, chiar daca aceasta reprezinta o bucla inchisa, fapt care implica

                                                              (16.46)

fiind de fapt diferentiala unei functii de stare. Aceasta functie de stare o vom denumi drept entropie si i s-a conferit simbolul S. Ecuatia (16.46) devine astfel

                                                   (16.47)

            Daca combinam ecuatiile (16.44), (16.45) si (16.47) obtinem:

                (16.48)

Deoarece calea inchisa este una arbitrara ecuatia (16.48) trebuie sa fir valabila pentru orce cale inchisa. Singura modalitate prin care aceasta poate fi adevarata este daca ea este de asemenea adevarata in forma ei diferentiala, adica

                                         (16.49)

care poate fi rescrisa mai simplu ca

                                                       (16.50)

sau, in cel mai usor mod de a o tine minte,

 

                (16.51)

subliniind inca odata ca semnul de egalitate se aplica cazurilor reversibile iar valori mai mari cazurilor ireversibile.

Ecuatia (16.51) reprezinta expresia sub forma de ecuatie a Legii a doua a termodinamicii. Si ecuatia (16.50) este perfect valabila, preferam insa ecuatia (16.51) datorita faptului ca ea defineste dS.








Politica de confidentialitate

.com Copyright © 2019 - Toate drepturile rezervate.
Toate documentele au caracter informativ cu scop educational.


Proiecte

vezi toate proiectele
 PROIECT DE LECTIE Clasa: I Matematica - Adunarea si scaderea numerelor naturale de la 0 la 30, fara trecere peste ordin
 Proiect didactic Grupa: mijlocie - Consolidarea mersului in echilibru pe o linie trasata pe sol (30 cm)
 Redresor electronic automat pentru incarcarea bateriilor auto - proiect atestat
 Proiectarea instalatiilor de alimentare ale motoarelor cu aprindere prin scanteie cu carburator

Lucrari de diploma

vezi toate lucrarile de diploma
 Lucrare de diploma - eritrodermia psoriazica
 ACTIUNEA DIPLOMATICA A ROMANIEI LA CONFERINTA DE PACE DE LA PARIS (1946-1947)
 Proiect diploma Finante Banci - REALIZAREA INSPECTIEI FISCALE LA O SOCIETATE COMERCIALA
 Lucrare de diploma managementul firmei “diagnosticul si evaluarea firmei”

Lucrari licenta

vezi toate lucrarile de licenta
 CONTABILITATEA FINANCIARA TESTE GRILA LICENTA
 LUCRARE DE LICENTA - FACULTATEA DE EDUCATIE FIZICA SI SPORT
 Lucrare de licenta stiintele naturii siecologie - 'surse de poluare a clisurii dunarii”
 LUCRARE DE LICENTA - Gestiunea stocurilor de materii prime si materiale

Lucrari doctorat

vezi toate lucrarile de doctorat
 Doctorat - Modele dinamice de simulare ale accidentelor rutiere produse intre autovehicul si pieton
 Diagnosticul ecografic in unele afectiuni gastroduodenale si hepatobiliare la animalele de companie - TEZA DE DOCTORAT
 LUCRARE DE DOCTORAT ZOOTEHNIE - AMELIORARE - Estimarea valorii economice a caracterelor din obiectivul ameliorarii intr-o linie materna de porcine

Proiecte de atestat

vezi toate proiectele de atestat
 Proiect atestat informatica- Tehnician operator tehnica de calcul - Unitati de Stocare
 LUCRARE DE ATESTAT ELECTRONIST - TEHNICA DE CALCUL - Placa de baza
 ATESTAT PROFESIONAL LA INFORMATICA - programare FoxPro for Windows
 Proiect atestat tehnician in turism - carnaval la venezia




Filosilicati
Hidroliza nucleoproteidelor
PROPRIETATILE STRATURILOR SUBTIRI DE TiC
PROIECT DE DIPLOMA CHIMIE INDUSTRIALA SI INGINERIA MEDIULUI - TEHNOLOGIA ACIDULUI GLUTAMIC
Efectul Bénard – Marangoni
Partea experimentala - radiatii
Analiza chimica a alimentelor prin conductometrie
LEGATURI CHIMICE


Termeni si conditii
Contact
Creeaza si tu