Principiul al II-lea al termodinamicii

Principiul al II-lea al termodinamicii

Al doilea principiu al termodinamicii este formulat in mai multe moduri:

Formularea Thompson: intr-o transformare ciclica monoterma sistemul nu poate ceda lucru mecanic in exterior.

Formularea Clausius: nu este posibila o transformare care sa aiba ca rezultat trecerea de la sine a caldurii de la un corp cu temperatura mai scazuta la un corp cu temperatura mai ridicata

Principiul II al termodinamicii exclude posibilitatea realizarii unui perpetuum mobile de speta II (adica a unei masini termice care sa furnizeze lucru mecanic, intr-o transformare ciclica, in contact cu un singur izvor de caldura).

Exemplu

In figura de mai jos avem un vas care contine 1 kg de apa,temperatura initiala a apei este de 10C ,avem o sursa de caldura care va incalzi apa pina va ajunge la 100 C apoi pina se va vaporiza toata apa,Vaporii de apa trecind prin alt mediu racit permanent vor condensa

Cantitatea de caldura absorbita de apa ca sa ajunga de la temp initiala 10 C la temperatura finala 100 C Q=mxcpx(tf-ti)=1kgx 4180 kj/kgC x(100-10)C=376200 J

Deci pentru a ridica temperatura unui kg de apa de la 10 C pina la 100C(la pragul de fierbere) am nevoie de o cantitate de caldura Q=376200 J

Pentru a transforma in vapori 1kg de apa este nevoie de o cantitate de caldura

Q=1kgx2300000 j/kg=2300000 J

Unde Q latent de vaporizare este 2300000 j/kg si reprezinta cantitatea de caldura Q pe care trebuie sa o primeasca 1Kg de apa sa treaca in starea de vapori

La condensare aburul ca sa condenseze cedeaza caldura q latent de condensare =2300000 j/kg

Ce trebuie sa se retina cantitatea de caldura primita de apa la vaporizare este mai mare de 6,1 ori ca cea necesara pentru incalzirea apei de la 10 C la 100C

Iar la condensare cedeaza foarte multa caldura cam cit primeste lichidul sa vaporizeze

cele mai raspindite instalatii frigorifice folosesc schimbarea starii de agregare lichid-vapori

Vapori-lichid deoarece la trecerea din faza lichida in faza gazoasa se face cu absortie mare de caldura (vaporizator) si trecerea vaporilor in stare lichida se face cu cedare mare de caldura (condensator)