Tehnička termodinamika - Kemijsko-tehnološki fakultet

_________________________________________________Drugi glavni zakon termodinamike
4.3. NEMOGUĆNOST IZRADE STROJA
PERPETUUM MOBILE DRUGE VRSTE
Ni kod najdjelotvornijeg stroja, dio topline ne može biti pretvoren u rad.
Kako je već ranije navedeno, nemoguće je konstruirati stroj u kojem će radna
tvar vršiti rad kao rezultat toplinske izmjene s jednim toplinskim spremnikom,
npr. ohlađivanjem samo toplinskog spremnika nemoguće je konstruirati stroj
perpetuum mobile druge vrste. Dakle, nemoguće je pretvoriti toplinu tijela u rad
bez izvođenja neke druge promjene osim hlađenja ovoga tijela, dok je moguće
konstruirati stroj koji će trošiti rad i zagrijavati toplinski spremnik. Ova različitost
slijedi iz prirode topline, tj. kaotično toplinsko kretanje čestica puno je
vjerojatnije nego njihovo usmjereno kretanje. Pojava topline uvijek je znak da se
energija pretvorila u najmanje koristan oblik. Vrlo je mala vjerojatnost da kaotično
kretanje dobije određenu orijentaciju (ovo rezultira pojavom usmjerene
sile sposobne da vrši rad). To je razlog zašto je pretvorba topline u rad nemoguća
bez ikakvih ograničenja dok se rad (mehanička energija) može potpuno
pretvoriti u toplinu.
Prema tome, bez prisutnosti rashladnog spremnika (odvodnog spremnika),
zalihe energije toplinskog spremnika ne mogu se koristiti. Nemoguće je,
npr. uporabiti bezgranične zalihe energije zraka, oceana, zemljine kore itd. (Ovo
ne treba miješati sa strojem koji koristi razliku temperatura na površini i na dnu
oceana.)
4.4. ENTROPIJA
Prvi zakon termodinamike definiran je konstantnošću funkcije U u izoliranom
sustavu. Treba naći i funkciju koja izražava temelj II. zakona termodinamike,
odnosno koja ukazuje na jedan smjer procesa u izoliranom sustavu.
Vidljivo je da promjena te funkcije treba imati isti predznak za sve realne, tj.
ireverzibilne ( nepovrative) procese u izoliranim sustavima. Tako, za razliku od
I. zakona, II. zakon, kada se primjeni na necikličke ireverzibilne procese, treba
biti izražen nejednakošću.
123