2_2_9_Termika-plyny
Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu PDF.
Uvedenou zkušenost vyjadřuje
druhý termodynamický zákon (je to tedy
empirický zákon). Lze jej vyjádřit v několika ekvivalentních formulacích., pocházejících od
význačných fyziků, kteří se touto problematikou zabývali. Nejznámější je Planckova formulace
(1930) :
Není možné sestrojit periodicky pracující tepelný stroj, který by jen přijímal teplo od
určitého tělesa (ohřívače) a vykonával trvale stejně velkou práci.
Na základě rozboru Carnotova kruhového děje víme, že každý cyklicky pracující tepelný stroj
pracuje podle schématu, který je znázorněn na obrázku.
Přijímá od ohřívače teplo
Q1, odevzdává chladiči teplo Q2,
1
2
Q
Q
<
, a vykonává práci
2
1
Q
Q
A
+
=
. Naproti tomu podle druhého termodynamického zákona není možné sestrojit
cyklicky pracující tepelný stroj, který by pracoval podle schématu na následujícím obrázku, tj.
stroj, který by od ohřívače přijímal teplo Q1 a vykonával práci
1
Q
A
=
.
Stroj pracující podle schématu na obrázku výše se nazývá
perpetuum mobile druhého druhu.
Kdyby takový stroj šel sestrojit, měl by obrovský praktický význam, protože by mohl trvale
51
vykonávat práci pouhým ochlazováním jediného tělesa (např. moře). Podle druhého
termodynamického zákona však nelze sestrojit.
Další známou formulací druhého termodynamického zákona je Clausiova formulace (1854) :
Je nemožné přenášet cyklickým procesem teplo z chladnějšího tělesa na teplejší, aniž se přitom
jistá část práce změní na teplo. Tato formulace vyjadřuje zkušenost, že
při tepelné výměně
teplejší těleso nemůže přijímat teplo od tělesa studenějšího.
Poznámka. Z prvního termodynamického zákona ve tvaru
dU
dQ
dA
−
=
plyne, že
makroskopická soustava může konat práci jen v důsledku dodaného tepla nebo úbytku své
vnitřní energie, tj. každé práci