NGUYÊN LÝ II NHIỆT ĐỘNG HỌC – ENTROPY – CHU TRÌNH CARNOT || HÓA ĐẠI CƯƠNG

NGUYÊN LÝ II NHIỆT ĐỘNG HỌC – ENTROPY – CHU TRÌNH CARNOT
Nguyên lý II của nhiệt động học giúp ta xác định được chiều hướng diễn biến và điều kiện cân bằng của quá trình
Khi hệ đi từ trạng thái này đến trạng thái khác, ta nói hệ đã thực hiện một quá trình. Về phương diện nhiệt động học, ta phân biệt quá trình thuận nghịch và quá trình bất thuận nghịch.
Một quá trình biến đổi hệ từ trạng thái 1 sang trạng thái 2 được gọi là quá trình thuận nghịch khi nó có thể tiến hành theo chiều ngược lại và trong quá trình nghịch đó, hệ đi qua các trạng thái trung gian y như trong quá trình thuận.
– Công hệ sinh ra trong quá trình thuận bằng công hệ nhận được trong quá trình nghịch.
– Nhiệt hệ sinh ra trong quá trình thuận bằng nhiệt hệ nhận được trong quá trình nghịch.
Kết quả là, đối với qúa trình thuận nghịch sau khi tiến hành theo chiều thuận và theo chiều nghịch để đưa hệ về trạng thái ban đầu thì xung quanh và bản thân hệ không xẩy ra một biến đổi nào.
Ví dụ, quá trình giãn khí đoạn nhiệt vô cùng chậm là quá trình thuận nghịch nhiệt động.
Tuy vậy, trong thực tế thường xẩy ra các quá trình bất thuận nghịch, là quá trình mà khi tiến hành theo chiều ngược lại, hệ không qua các trạng thái trung gian như quá trình thuận. Sau khi tiến hành theo chiều thuận và chiều nghịch để đưa hệ về trạng thái ban đầu thì môi trường xung quanh và bản thân hệ bị biến đổi.
Chẳng hạn, đối với qúa trình có ma sát, do ma sát mà một phần công biến thành nhiệt. Nhiệt chỉ làm nóng vật và môi trường xung quanh, không thể tự biến thành công được. Vì thế khi trở về trạng thái ban đầu bản thân hệ và môi trường bị biến đổi. Các quá trình có ma sát đều là bất thuận nghịch nhiệt động học.
Như vậy:
– Công do hệ sinh ra trong quá trình thuận nghịch là cực đại (vì không tổn thất công do ma sát) và ký hiệu là Amax.
– Vì quá trình thuận nghịch nhiệt động là một dãy kế tiếp các trạng thái cân bằng nên tốc độ của quá trình này là vô cùng nhỏ.
Cũng như nguyên lý thứ nhất, nguyên lý II xuất phát từ kinh nghiệm, từ hoạt động thực tiễn của loài người. Có nhiều cách phát biểu nguyên lý đó, chẳng hạn: ” Nhiệt chỉ có thể tự chuyển từ vật nóng đến vật lạnh” (Clausius) hay “Không thể chế tạo được một động cơ hoạt động tuần hoàn biến nhiệt thành công nhờ làm lạnh một vật duy nhất mà những vật khác ở xung quanh không chịu bất kì một sự thay đổi nào” (Thomson).

Nguồn: https://runte4mayor.com

Xem thêm bài viết khác: https://runte4mayor.com/giao-duc/