Tehnička termodinamika - Kemijsko-tehnološki fakultet

TEHNIČKA TERMODINAMIKA _________________________________________
koji se kao rad potiskivanja okoline uzima od davatelja rada i predaje okolini te
se tako povećava njena unutarnja energija U 0 . Okolini se od davatelja rada
dovodi i neka toplina Q 0 , npr. toplina trenja. Ako postavimo bilancu energije
samo za okolinu, bez davatelja rada, po I. glavnom zakonu slijedi
Pri tome je
a
prirast entropije.
Q
0 W0
= U02
−U01
+ .
Q
∆ S
Iz prethodnih jednadžbi slijedi
U
0
T0
⋅ ∆S0
= ,
0 = S02
− S01
( V − )
01 − U 02 = −T0
⋅ ∆S0
− p0
⋅ 2 V1
Promjena sveukupne entropije proširenog sustava, davatelj rada i okolina, je
S 1 i
S 2
i izraza
u jednadžbu
slijedi
∆S + S − S 0 .
0 2 1 ≥
odnose se na davatelja rada. Uvrštavanjem izraza za
∆S
W = U
U 01 − U 02
0 + S2
− S1
=
0
1 −U
2 + U 01 −U
02
( S1
− S2
) + p0
( V1
−V2
) max.
W ≤ U
=
1 −U
2 − T0
⋅
W
Indeks 0 odnosi se na okolinu, indeks 1 na početno stanje, a 2 na konačno stanje
davatelja rada.
Da bi se dobio maksimalan rad, svejedno je kojim putem (načinom) davatelj
rada mijenja stanja od 1 do 2, ali uz uvjet da se promjena vrši povrativo.
Nikakvim načinom ne može se dobiti veći rad od rada koji je dan jednadžbom.
Stvarni rad će uvijek biti manji od maksimalnog. Kod potpunog iskorištenja
142