Er det en overtrædelse af anden lov termodynamik for at konvertere varme fuldstændigt til arbejde?

den anden lov om termodynamik

Den anden lov om termodynamik siger, at entropien af ​​et isoleret system altid øges over tid. Entropi er et mål for lidelse eller tilfældighed. På enklere termer indebærer loven, at:

* varme kan ikke spontant flyde fra et koldt objekt til et varmt objekt.

* Det er umuligt at oprette en varmemotor, der er 100% effektiv.

Hvorfor fuldstændig konvertering er umulig

For at omdanne varme til arbejde har du brug for en temperaturforskel mellem et varmt reservoir og et koldt reservoir. En varmemotor bruger denne temperaturforskel til at producere arbejde, men lidt varme går altid tabt til det koldere reservoir.

Hvorfor fuldstændig konvertering krænker den anden lov

* entropi stigning: Hvis du fuldstændigt skulle omdanne varme til arbejde, ville systemets entropi falde, da varmeenergien omdannes til en mere ordnet form (arbejde). Dette er i strid med den anden lov, der siger, at entropi skal stige i et isoleret system.

* nej "perfekt" varmemotor: En 100% effektiv varmemotor kræver, at ingen varme går tabt til det kolde reservoir. Dette er umuligt, fordi der, som nævnt ovenfor, er påkrævet en temperaturforskel for, at varme skal flyde, og en vis varme vil altid gå tabt til det koldere reservoir.

Carnot -cyklus

Carnot -cyklussen er en teoretisk termodynamisk cyklus, der repræsenterer den mest effektive mulige varmemotor. Selv Carnot -cyklussen, selvom den er meget effektiv, kan ikke opnå 100% effektivitet. Dette styrker umuligheden af ​​at konvertere varmen fuldstændigt til arbejde.

Kortfattet:

Den anden lov om termodynamik forhindrer fuldstændig omdannelse af varme til arbejde. Ethvert forsøg på at gøre det ville krænke det grundlæggende princip om stigende entropi i et isoleret system.