Физика Јаца проф: Термодинамика скраћено

Рекапитулација области Термодинамика

Унутрашња енергија зависи од структуре и термодинамичког стања тела, а представља збир укупне енергије његових саставних честица.
Унутрашњу енергију система не чини кинетичка енергија кретања система као целине, нити потенцијална енергија система услед положаја.
Унутрашња енергија се не мери директно, већ се мери промена унутрашње енергије ΔQ.
Топлота прелази са тела које има вишу температуру на тело ниже температуре

Пренос топлоте се врши на један од следећих начина:

Директним провођењем (кондукција)
Зрачењем (радијација)
Посредним превођењем (конвекција)

Eнергијa коју тело прими или отпусти у процесу топлотне размене назива се количина топлоте.
Топлотна размена је процес преношења енергије између система и околине због разлике у температури, без вршења рада.
Количина топлоте зависи од промене температуре, масе и врсте супстанције на следећи начин:

Q=mcΔT

Q – количина топлоте (као и друге врсте енергије мери се џулима J)

m – маса

c – специфични топлотни капацитет

ΔT – промена температуре

Т је термодинамичка температура и изражава се у келвинима К

Количина топлоте коју тело прима при загревању или отпушта при хлађењу зависи од масе тог тела, од специфичног топлотног капацитета супстанције и од промене температуре.
Специфични топлотни капацитет супстанције (с) је бројно једнак количини топлоте која је потребна за загревање 1kg те супстанције за 1К.
Ако нема размене топлоте кажемо да су систем и околина у топлотној равнотежи.
Количина топлоте која се пренесе провођењем кроз раван хомоген зид

је пропорционална:

површини преко које се преноси (S),

коефицијенту топлотне проводљивости (λ),

температурној разлици (T)

времену (t),

а обрнуто пропорционална дебљини зида (d):

Први принцип термодинамике гласи: Количина топлоте, доведена изолованом систему, може једним делом да повећа његову унутрашњу енергију, а други део може да се претвори у рад тог система.
Перпетуум мобиле прве врсте је машина која би бесконачно дуго вршила користан рад без утрошака енергије. То значи да би ова машина могла да ствара себи енергију за рад вршећи рад, а не трошећи своју унутрашњу енергију. Према првом закону термодинамике и закону одржања енергије, конструисање овакве машине није могуће.
Други принцип термодинамике, Клаузијусово начело: Ентропија изолованог система није равнотежна, већ временом тежи да се приближи маскимуму. Укупна ентропија изолованог система се никада не може смањити током времена
Перпетуум мобиле друге врсте је машина која би потпуно претворила топлоту у користан рад, а да овој машини не треба хладњак (тело са нижом температуром). Не постоји могућност претварање целокупне топлоте у користан рад без губитака енергије, па тиме ни конструисање овакве машине није могуће.