• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Druga zasada termodynamiki



    Podstrony: 1 [2] [3] [4]
    Przeczytaj także...
    Mechanika statystyczna (lub fizyka statystyczna) to gałąź fizyki, zajmująca się układami wielu oddziałujących ciał. Specyfiką tej teorii jest jej metoda. Poszczególne ciała są bowiem opisane przez zmienne losowe. Obliczenia prowadzone w ramach mechaniki statystycznej dotyczą średnich z tych zmiennych z wykorzystaniem metod statystycznych. Fizyczną podstawą mechaniki statystycznej jest termodynamika fenomenologiczna.Zapadka brownowska (zębatka brownowska) – jeden z pomysłów realizacji demona Maxwella. Składa się z koła z zamocowanym mechanizmem zapadkowym. Koło jest rozkręcane przypadkowymi ruchami Browna, lecz mechanizm zapadkowy blokuje ruch w jednym kierunku, a z ruchu rozkręconego koła w jednym kierunku można bez problemu pobrać energię mechaniczną (perpetuum mobile II rodzaju).

    Druga zasada termodynamiki – podstawowe prawo termodynamiki, stwierdzające, że w układzie termodynamicznie izolowanym istnieje funkcja stanu, która nie maleje z czasem.

    Funkcja ta zwana jest entropią i oznacza się ją symbolem Zmiana tej funkcji spełnia więc nierówność przy czym równość zachodzi wtedy i tylko wtedy, gdy proces jest odwracalny.

    Pierwsza zasada termodynamiki – jedno z podstawowych praw termodynamiki, jest sformułowaniem zasady zachowania energii dla układów termodynamicznych. Zasada stanowi podsumowanie równoważności ciepła i pracy oraz stałości energii układu izolowanego.Zmienna ekstensywna (wielkość ekstensywna, parametr ekstensywny) w fizyce i chemii to dowolna wielkość fizyczna, której wartość jest proporcjonalna do rozmiarów układu. Oznacza to, że wartość ta, obliczona dla układu złożonego z rozłącznych podukładów, jest sumą wartości obliczonych dla podukładów. Innymi słowy, jeśli układ u {displaystyle u} możemy podzielić na dwa podukłady, u 1 {displaystyle u_{1}} i u 2 {displaystyle u_{2}} , to wielkość fizyczna S {displaystyle S} jest ekstensywna wtedy i tylko wtedy, gdy niezależnie od sposobu przeprowadzenia podziału zachodzi równość:

    Definicja w terminach termodynamiki klasycznej[ | edytuj kod]

    Sformułowanie oparte na pojęciu entropii[ | edytuj kod]

    Matematyczny zapis tego faktu to następujące sformułowanie: zmiana entropii w dowolnym procesie odwracalnym jest równa całce z przekazu ciepła podzielonego przez temperaturę W procesie nieodwracalnym natomiast zmiana entropii jest większa od tej całki. Forma całkowa II zasady termodynamiki wygląda następująco:

    Andrzej Edmund Jamiołkowski (ur. 22 marca 1946 w Toruniu) – polski fizyk, rektor Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu (w latach 1993–1999 i 2005–2008).Tadeusz Pabjan (ur. 27 stycznia 1972) – polski prezbiter katolicki, filozof nauki i przyrody, specjalizujący się w filozofii fizyki i w relacjach nauka–wiara. Doktor habilitowany, wykładowca Wydziału Teologii UPJP2 – sekcja w Tarnowie, kierownik katedry filozofii. Bliski współpracownik, były doktorant i kontynuator myśli Michała Hellera. Popularyzator fizyki i astronomii, członek Centrum Kopernika Badań Interdyscyplinarnych w Krakowie i dawnego OBI.

    Różnica ta jest miarą nieodwracalności procesu i jest związana z rozpraszaniem energii. Oznaczenie użyte do zapisu przyrostu ciepła ma na celu odróżnienie tego przyrostu od różniczki (ozn. ), ponieważ przyrost ciepła nie jest różniczką żadnej funkcji. Gdyby był różniczką, ciepło byłoby funkcją stanu (jest zaś funkcją procesu).

    William Thomson, 1. Baron Kelvin (ur. 26 czerwca 1824 w Belfaście, zm. 17 grudnia 1907 w Largs w Szkocji) – brytyjski fizyk pochodzenia irlandzkiego, matematyk oraz przyrodnik. Sformułował drugą zasadę termodynamiki, badał elektryczność i magnetyzm.Energia wewnętrzna (oznaczana zwykle jako U lub Ew) w termodynamice – całkowita energia układu będącą sumą: energii potencjalnej i kinetycznej makroskopowych części układu, energii kinetycznej cząsteczek, energii potencjalnej oddziaływań międzycząsteczkowych i wewnątrzcząsteczkowych, etc.

    Alternatywne sformułowania[ | edytuj kod]

    Druga zasada termodynamiki może być sformułowana na wiele równoważnych sposobów. Wiele z nich nie wymaga odwoływania się do abstrakcyjnych pojęć, takich jak entropia, umożliwiając łatwiejsze zrozumienie fizycznej istoty tego prawa.

    Najszerzej znane alternatywne sformułowania pochodzą od Clausiusa:

    Termodynamiczna strzałka czasu (inaczej entropowa strzałka czasu) – popularnonaukowe określenie na fakt, że zgodnie z drugą zasadą termodynamiki wzrost entropii w układach izolowanych może stanowić podstawę określenia kierunku strzałki czasu w skali całego Wszechświata przy założeniu, że Wszechświat jest układem izolowanym.Funkcja stanu – w termodynamice funkcja zależna wyłącznie od stanu układu, czyli od aktualnych wartości jego parametrów, takich jak masa, liczność materii, temperatura, ciśnienie, objętość i inne.
    Nie istnieje proces termodynamiczny, którego jedynym wynikiem byłoby pobranie ciepła ze zbiornika o temperaturze niższej i przekazanie go do zbiornika o temperaturze wyższej.

    oraz od Kelvina: Nie jest możliwy proces, którego jedynym skutkiem byłoby pobranie pewnej ilości ciepła ze zbiornika i zamiana go w równoważną ilość pracy.

    Można udowodnić równoważność tych stwierdzeń ze sformułowaniem podanym w rozdziale poprzednim.

    Wprowadzając pojęcie perpetuum mobile drugiego rodzaju, jako silnik cieplny pobierający energię cieplną z układu i w całości przekształcający ją na pracę, można sformułować drugą zasadę termodynamiki w następujący sposób:

    Lew Dawidowicz Landau (ros. Лев Давидович Ландау, ur. 22 stycznia 1908 w Baku, zm. 1 kwietnia 1968 w Moskwie) – fizyk rosyjski, laureat nagrody Nobla z fizyki (1962) za teorie materii skondensowanej, w szczególności ciekłego helu.Roman Stanisław Ingarden (ur. 1 października 1920 w Zakopanem, zm. 12 lipca 2011 w Krakowie) – polski fizyk matematyczny specjalizujący się w optyce i termodynamice statystycznej, syn filozofa Romana Witolda Ingardena, ojciec architekta Krzysztofa Ingardena oraz lekarza weterynarii Jacka Ingardena.
    Nie istnieje perpetuum mobile drugiego rodzaju.

    Trzy powyższe sformułowania odnoszą się do ograniczeń, jakie nakłada II zasady termodynamiki na maszyny cieplne.

    Istnieje też ogólne fenomenologiczne sformułowanie II zasady termodynamiki abstrahujące od jakichkolwiek maszyn cieplnych, a zarazem nieodnoszące się do pojęcia entropii, podane na początku XX wieku przez Caratheodory’ego: W dowolnie bliskim otoczeniu każdego stanu równowagi układu termodynamicznego istnieją stany nieosiągalne na drodze adiabatycznej.

    Można wykazać, że sformułowanie to jest równoważne sformułowaniu opartemu na pojęciu entropii.

    Ciepło w fizyce – jeden z dwóch, obok pracy, sposobów przekazywania energii wewnętrznej układowi termodynamicznemu. Jest to przekazywanie energii chaotycznego ruchu cząstek (atomów, cząsteczek, jonów).Józef Werle (ur. 23 lipca 1923, zm. 4 maja 1998) – polski fizyk teoretyk (specjalność: teoria reakcji między cząstkami elementarnymi i jądrami atomowymi), profesor Instytutu Fizyki Teoretycznej Uniwersytetu Warszawskiego (od 1958), członek Polskiej Akademii Nauk (od 1965). Kierownik Katedry Teorii Jądra i Termodynamiki, dyrektor Instytutu Fizyki Teoretycznej Uniwersytetu Warszawskiego (1966–1975).


    Podstrony: 1 [2] [3] [4]




    Warto wiedzieć że... beta

    Reakcje oscylacyjne - to grupa reakcji chemicznych, w których zależności ilości produktów i substratów od czasu nie można opisać funkcją monotonicznie rosnącą ani malejącą, lecz ich przebieg następuje oscylacyjnie między dwoma stanami stacjonarnymi.
    Ożywienie kwantowe funkcji falowej lub ożywienie kwantowe (ang. Quantum revival of the wave function lub Quantum revival) – w mechanice kwantowej periodyczne w czasie powtarzanie się funkcji falowej z jej stanu początkowego podczas ewolucji czasowej albo wiele razy w przestrzeni jako wielokrotnie symetrycznie występujące i przeskalowane części w kształcie funkcji początkowej (ożywienie ułamkowe) lub dokładnie albo w przybliżeniu do jej wartości na początku ewolucji czasowej (ożywienie pełne).
    Michał Kazimierz Heller (ur. 12 marca 1936 w Tarnowie) – polski prezbiter katolicki, teolog, profesor nauk filozoficznych specjalizujący się w filozofii przyrody, fizyce, kosmologii relatywistycznej oraz relacji nauka-wiara.
    Funkcja procesu (funkcja drogi ) – funkcja termodynamiczna zależna od historii układu (procesu termodynamicznego). Zmiana wartości funkcji procesu zależy od sposobu w jaki ta zmiana została zrealizowana. Przykładami funkcji procesu są ciepło i praca.
    Energia gr. ενεργεια (energeia) – skalarna wielkość fizyczna charakteryzująca stan układu fizycznego (materii) jako jego zdolność do wykonania pracy.
    Temperatura – jedna z podstawowych wielkości fizycznych (parametrów stanu) w termodynamice. Temperatura jest związana ze średnią energią kinetyczną ruchu i drgań wszystkich cząsteczek tworzących dany układ i jest miarą tej energii.
    Sprawność – skalarna bezwymiarowa wielkość fizyczna określająca w jakim stopniu urządzenie, organizm lub proces przekształca energię występującą w jednej postaci w energię w innej postaci, stosunek wartości wielkości wydawanej przez układ do wartości tej samej wielkości dostarczanej do tego samego układu.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.035 sek.