Hva er Termodynamikkens andre lov?

 

Historie

Den tyske fysikeren Rudolph Clausius oppstod i termodynamikkloven rundt år 1850. En University of Virginia online varme og termodynamikk forelesning krediterer han med å mønstre begrepet entropi i ca 1865. Clausius arbeid bygget på det av Fransk fysiker Carnot som publiserte en brosjyre om effektiviteten til varme motorer i 1824. Inkludert i denne brosjyren er en matematisk demonstrasjon at en motor aldri kan være 100\% effektiv. Online New World Encyclopedia påpeker verdien av dette arbeidet var ikke kjent før Carnots død da et papir på sitt arbeid ble utgitt av 'Clapeyron' i 1834.

Betraktninger

Ytterligere avklaring av entropi er nødvendig for bedre forståelse. Siden en lukket systemoverføring ikke er en reversibel prosess, er det vanskelig å fastslå nøyaktig hvor mye energi som går tapt eller hvor mye entropi finner sted. Dette kan noen ganger komme seg rundt ved å ta et åpent system - en som overfører varme med et annet system - og bestemmer entropi i den. Hvis begynnelsen og slutten sier eller det samme med hvert system, vet du at nivået av entropi er det samme.

Betydning

Lovenes betydning kan ikke overvurderes, vurderer det s grunnprinsippet fra hvilken motor som helst. Det må være en ubalanse i temperatur for å skape strøm for å gjøre noe som en turbine for å skape damp. Jo varmere en ovn blir, desto større er ubalansen, og dermed blir mer arbeid gjort. Den andre loven er av særlig betydning i dag, da fokuset på energi er på effektivitet og et skifte fra fossile brensler til renere energisparkere. Den intermitterende naturen av mye fornybar energi krever at kilden fungerer så effektivt som mulig for å øke energiproduksjonen. Konstruksjonen av høyspenningsoverføringslinjer er innført. Disse ville redusere energitapet som den andre loven mandater.

Teorier / Spekulasjoner

James Maxwells 1871 bok 1871 bok 'Heatteori' utfordret loven om entropi. En 'demon' kunne sitte ved en mikroskopisk vektløs port og se etter et raskt bevegelige molekyl og løft det for å la molekylet gå gjennom til den andre siden. Han kan da la et langsommere bevegelige molekyl gjennom til første side. Dette skaper en kjøligere side og en varmere side to uten tap .

Misforståelser

Maxwells teori er fremdeles noen ganger sitert som en utfordring for Clausius-loven, til tross for at den ble debunked. Leonard Szilard suksessfull gjorde dette i 1929 ved å påpeke at 'demonernes' tenkning måtte skape bare så mye tap som han fikk gjennom porten. Forskere som Elihu Lubkin sikkerhetskopierte senere denne debunkingen. Beskrive termodynamikk NASA sier at det er 'studie av effektene av arbeid, varme og energi på et system. Termodynamikk er bare opptatt av storskala observasjoner.' Søker etter definisjoner av den andre loven finner du mange forskjellige formuleringer som gir forskjellige inntrykk av hva loven egentlig er. Den vanlige tråden er entropi, det grunnleggende konseptet at i et lukket system energibytte vil føre til at den potensielle energitilstanden er mindre enn hva den var i utgangspunktet.