7/31/2019 8_drugi zakon

1/15

bilans

entropije

7/31/2019 8_drugi zakon

2/15

Drugi

zakon

TD utvrjuje

ogranienja, tj. uslove

pod kojima

je

mogue

pretvaranje

toplote

u rad. Mogue je

da

se neki

proces

ne

protivi

prvom

zakonu,

ali

ga

nije

mogue izvesti

jer

je

u koliziji

sa

drugim

zakonom.

Definicije drugog zakona:1. Kelvin-Planckova

i

2. Clausiusova

7/31/2019 8_drugi zakon

3/15

Nemogue je napraviti mainu koja bi radei u ciklusuuzimala toplotu iz rezervoara konstantne temperature i

pretvarala je u ekvivalentnu koliinu rada bez ikakvih

promena u sistemu i okolini

Kelvin-Planck-ova definicija:

7/31/2019 8_drugi zakon

4/15

Clausius-ova definicija

Nemogue

je

napraviti

mainu

koja

bi radei

u krunom

procesu, prenosila

toplotu

sa

hladnijeg

na

topliji

sistem, bez

ikakvih

drugih

promena

na

ovim

sistemima

i okolini

7/31/2019 8_drugi zakon

5/15

dU=0=0(u kojima se rad pretvara u toplotu)

WQ Kruni proces:

Disipativne maine

7/31/2019 8_drugi zakon

6/15

Iako

postoje

dve

definicije

drugog

zakona, one se principijelno

ne

razlikuju. Da

bi se

to dokazalo

uvodi se pretpostavka:mogue je napraviti npr. prvu mainu.

Manjim

dopunama

ona

e se transformisati

u drugu, to e dokazati

ekvivalenciju

meu njima.

Dokaz

o ekvivalenciji

Kelvin-Planckove

i

Clausiusove

maine

DOKAZ 1

7/31/2019 8_drugi zakon

7/15

Isti

princip

primenjen na

drugu

nemoguu mainu

radi

dokaza

o ekvivalenciji.

7/31/2019 8_drugi zakon

8/15

Idealan

je

jer

se toplota

dovodi

i odvodi

pri

beskrajno

maloj

temperaturnoj razlici tizmeu gasa

i izvora

(tj., hladnjaka).

T1

T2

7/31/2019 8_drugi zakon

9/15

Proces

1 2

Reverzibilno izotermsko irenje od zapremine V 1

do V2

gde gas

vri rad (pokree klip), na temperaturi

T2 i istovremeno prima

toplotu q2

od rezervoara.

Proces

2 3

Reverzibilno adijabatsko irenje od zapremine

V2

do

V3

gde gas

vri rad (pokree klip) na raun sopstvene unutranje energije

usled ega se hladi do temperature T1

.

Proces

3 4

Reveribilno izotermsko sabijanjeod zapremine V3

do V4

gde

sistem prima rad (klip se pomera ulevo) na temperaturi

hladnijeg rezervoara T1

i oslobaa toplotu q1

Proces

4 1

Reverzibilno adijabatsko sabijanje od zapremine V4

do poetne

V1

gde gas prima rad i zagreva se do poetne temperature T2

rezervoara

Carnot-ov

ciklus: Ciklus koji se sastoji od etiri reverzibilna procesa: dva

izotermska i dva adijabatska. Radni fluid je 1 mol gasa u idealnom gasnom stanju.

7/31/2019 8_drugi zakon

10/15

P-Vdijagram

Karnoovog

ciklusa

Povrine ispod krivih

predstavlaju granini rad u kvazi-

ravnotenom procesu

Povrina ispod krivih1 2 3: Rad koji gas vri

tokom eksanzionogdela ciklusa

Povrina ispod krivih3 4 1: rad koji gas vri

tokom

kompresionogdela

ciklusaPovrina obuhvaena ciklusom:Predstavlja

ist rad (neto) izvren

za vreme ciklusa

T

7/31/2019 8_drugi zakon

11/15

7/31/2019 8_drugi zakon

12/15

Zadovoljavanje samo I zakona TD ne garantuje da e se

proces desiti

I zakon TD ne daje ogranienja u pogledu pravca i smera

procesa

Iz iskustva znamo da e se neki proces odvijati u

odreenom smeru, a ne u suprotnom i II zakon TD je u vezi

sa ovim

7/31/2019 8_drugi zakon

13/15

7/31/2019 8_drugi zakon

14/15

7/31/2019 8_drugi zakon

15/15