Finis est ut fundamenta intelligendi conceptus sequentes constituamus:
Energia interna et Prima Lex Thermodynamicae
Processus cyclicus et arbitrarius systematis
Reversibilitas et Irreversibilitas
Entropia et Calor latens
Secunda Lex Thermodynamicae
Cum energia moleculae in systemate ad proprietatem systematis pertineat, tunc Energia Interna (u) dicitur.
Energia ne creari nec destrui potest, et secundum hanc regulam mutatur Energia Interna (u) systematis quando energia transmittitur per fines systematis.
Itaque Prima Lex Thermodynamicae sic exprimi potest, cum calor/opera agit cum systemate.
In hac aequatione u est Energia Interna per unitatem massae, et q et w sunt calor et opera per unitatem massae respectiviter. Conventio signorum adoptata in hac aequatione est:
dq > 0 (consideratum ut positivum) ⇒ Translatio caloris ad systema
dq < 0 (consideratum ut negativum) ⇒ Translatio caloris ab systema dw > 0 (consideratum ut positivum) ⇒ Opera facta a systema
dw < 0 (consideratum ut negativum) ⇒ Opera facta in systema
Una ex formis importantibus Prima Legis Thermodynamicae obtinetur quando
Integramus hanc aequationem pro processu cyclivo.
Systema dicitur esse in processu cyclivo, quando post subitas mutationes ob calorem/opera revertitur ad statum pristinum.
Quae cogitanda sunt:
Integratio differentialis cuiuslibet proprietatis status est differentia limitum eius.
Status finalis est idem ac status pristinus, et nulla mutatio Energiae Internae systematis.
Itaque quando
Status initium et finis Energiae Internae in hac aequatione repraesentantur per i et f. Substituendo supranumeratum in aequatione (1), tunc,
Aequatio (2) est representatio integralis omnium operarum factarum a systemate vel operae nettae factae a systemate aequalis integrali omnium translationum caloris in systema. Thermodynamica Ingeniaria ulterius explorat conceptus systematum et processuum.
Est exitus Prima Legis Thermodynamicae et pertinet ad aequationem (1) si systema involvit processum arbitrarium.
In hac aequatione q et w sunt translatio caloris netta et opera netta pro processu respectiviter, dum uf et ui sunt valores finales et initiales Energiae Internae (u). In systemate rigidum et isolatum adiabatico (w = 0, q = 0), tunc Energia Interna (u) immutata manet. Tunc ex aequatione (2) processus cyclivi.
Systema dicitur esse in processu quando status initium mutatur in status finis. Proprietates sicut pressio, volumen, calor latens, temperatura, entropia etc. mutantur in processu thermodynamico. Secunda lex thermodynamicae categorizat processus sub duobus capitibus
Processus ideales vel reversibiles
Processus naturales vel irreversibiles
Si variationes temperature (t) et pressionis (p) sint infinitesimales in systemate, quod est in processu, tunc processus posse nominari status quasi aequilibrii vel ad reversibilitatem accedentes.
Processus dicitur interne reversibilis si status pristinus restituatur in directione inversa.
Processus dicitur externe reversibilis si ambientes concomitantia mutationi possunt etiam in ordine inverso reverteri.
Processus reversibilis est ille qui est reversibilis tam interne quam externe.
Ut mensurent successum processuum realium, professionales utuntur processu reversibili ut mensura comparandi et appropinquandi processibus realibus et actualibus reversibilitati per diminutionem detrimentorum ad efficaciam processuum augendam.
Cum processus reales non satisfaciant requirementa reversibilitatis, tunc processus dicitur irreversibilis.
In processu irreversibili status initium systematis et circumstantiarum non possunt ad statum initium a statu finis reverteri. Entropia systematis in processu irreversibili crescit acute, et valor non potest ad valorem initium a valore fine reverteri.
Irreversibilitas persistit ob variationes pressionis, compositionis, temperature, compositionis, praecipue causatas translatione caloris, frictione in solidis et liquidis, reactione chemica. Professionales intenti sunt ad minuendas effectus irreversibilitatis in processibus et mechanismis.
Sicut Energia Interna, Entropia et Calor Latens sunt proprietates thermodynamicas. Entropia repraesentatur symbolo s et mutatio entropiae Δs in kJ/kg-K. Entropia est status disordinis. Entropia est subiectum Secundae Legis Thermodynamicae, quae describit mutationem entropiae in systemate et circumstantiis respectu Universi.
Entropia definitur ut ratio translatonis caloris ad temperaturam absolutam in systemate pro via thermodynamica reversibili.
Ubi, qrev denotat translatonem caloris per viam reversibilem.
Calor Latens (h) est proprietas status et definitor est,
Ubi, h est specificus Calor Latens, u est specifica Energia Interna, v est specificus volumen, p est pressio.
Ex aequatione (1)
Itaque
Per differentiationem aequationis (4) et substitutionem in aequatione supra, tunc
Ambae hae aequationes pertinent ad mutationes entropiae pro processibus reversibilibus ob mutationes Energiae Internae et voluminis in priori et ob mutationes Caloris Latentis et pressionis in posteriori aequatione.
Cum omnes quantitates in his duabus aequationibus sint proprietates status, itaque entropia est etiam proprietas thermodynamica.
Secunda lex thermodynamicae notabilis est pro descriptione limitum universi in terminis quid universum facere possit. 2nd Lex magis tractat de inefficienciis, decasu et degeneratione.
Facimus activitates in vita quotidiana nostra quae natura inefficaces et irreversibiles sunt.
2nd lex thermodynamicae commodius exprimi potest respectu entropiae:
Entropia definitur ut infinitesimalis mutatio entropiae systematis (dS) sit ratio quantitatis caloris mensurae quae ingressa est in systema clausum (dqrev) et communi temperatura (T) in puncto ubi translatio caloris locuta est.
Secunda lex thermodynamicae statuit quod "mutatio entropiae consideretur non negativa".
VEL
Energia universi paulatim movetur ad statum disordinis
Declaratio: Respectare originale, bonos articulos meritos participandi, si infringit contactus deletus.
