- กฏข้อที่ 1ทางอุณหพลศาสตร์ (เทอร์โมไดนามิกส์) ข้อความเกี่ยงกับการคงตัวของพล้งงาน เขียนเป็นสมการได้คือ
AU = Q + W
เมื่อAU คือการเปลี่ยนแปลงพลังงานภายในระบบ Q คือความร้อนที่ไหลเข้าไปในระบบ และ W คืองานที่ทำต่อระบบ
- ความดัน (P), อุณหภูมิ (T), ปริมาตร (V), จำนวนโมล (mole) และเอนโทรปี๊ คือตัวแปรสถานะใช้อธิบายสถานะของระบบที่ขณะหนึ่งของเวลา แต่ไม่ใช่การที่ระบบจะไปถึงสถานะนั้นได้อย่างไร ความร้อน และงานไม่ใช่ตัวแปรสถานะ แต่ใช้ในการอธิบายว่าระบบจากสถานะหนึ่งไปอีกสถานะหนึ่งได้อย่างไร
- งานที่ทำต่อระบบเมื่อความดันคงที่ หรือเมื่อปริมาตรเปลี่ยนแปลงไปน้อยมากพอที่การเปลี่ยนความดันน้อยมากไม่มีนัยสำคัญ เขียนได้ว่่า
W = - PAV
ขนาดของงานที่ทำต่อระบบหาได้จากพื้นที่ใต้กราฟ PV
- การเปลี่ยนแปลงพลังงานภายในของไอเดียลแกสหาได้เฉพาะจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ ดังนั้น
AU = 0 (ไอเดียลแกส กระบวนการความร้อนคงที่ )
- กระบวนการที่ไม่มีความร้อนผ่านเข้าออก ระบบ เรียกว่ากระบวนการอะเดียเบติก
- ความร้อนจำเพาะโมลาร์ของไอเดียลแกส ที่ความดัน และที่ปริมาตรคงที่ สัมพันธ์กันตามสมการ
Cp = Cv + R
เมื่อ Cp คือความร้อนจำเพาะ เมื่อความดันคงที่ Cv คือความร้อนจำเพราะเมื่อปริมาตรคงที่
R คือค่าคงที่ของแกส
- การไหลของความร้อนจากวัตถุที่ร้อนไปยังวัตถุที่เย็นกว่ามักจะย้อนกลับไม่ได้
- สำหรับ 1 ไซเคิลของเครื่องจักรความร้อน ปั้มความร้อน หรือ ตู้เย็น ตากหลักการคงตัวของพลังงานแล้ว
Qnet = QH - Qc = Wnet
เมื่อกำหนดให้ QH , Qc และ Wnet มีค่าเป็นปริมาณบวก
- ประสิทธิภาพการปฏิบัติของปั้มความร้อน คือ
Kp = ความร้อนที่ถ่านเทเคลื่อนย้ายได้ / งานลัพธ์ที่ให้ = QH/Wnet
- ประสิทธิภาพการปฏิบัติงานของตู้เย็นหรือเครื่องปรับอากาศคือ
Kr = ความร้อนที่เอาออกไป / งานลัพธ์ที่ให้ = Qc / Wnet
- รีเซอร์วัว (reservoir) คือระบบหนึ่งที่มีความจุความร้อนสูงมากที่สามารถแลกเปลี่ยนความร้อน ไม่ว่าในทิศทางใดที่ทำให้อุณหภูมิเปลี่ยนไปน้อยมาก
- กฏข้อที่ 2 ทางเทอร์โมไดนามิกส์สามารถที่จะกล่าวได้หลายอย่าง ดังเช่น 1) ความร้อนตามธรรมชาติไม่เคยไหลจากวัตถุที่เย็นกว่าไปสู่วัตถุที่ร้อนกว่า 2) เอนโทรปี๊ของจักรวาลไม่เคยลดลงเลย
- ประสิทธิภาพของเครื่องจักรที่ย้อนกลับได้หากได้จาก อุณหภูมสมบูรณ์ ของรีเซอร์วัวที่ร้อน และรีเซอร์วัวที่เย็น
er = 1 - Tc/TH
- ถ้าจำนวนความร้อน Q ไหลเข้าสู่ระบบที่อุณหภูมสัมบูรณ์คงที่ T เอนโทรปี๊ที่เปลี่ยนแปลงคือ
AS = Q/T
- กฏข้อที่ 3 ทางเทอร์โมไดนามิก กล่าวว่าเป็นไปไม่ได้ที่จะทำให้ระบบเย็นลงเข้าสู่ศูนย์องศาสมบูรณ์
No comments:
Post a Comment