Uchawi na Entropia, na Sheria ya Pili ya Thermodynamics
Maana ni kujenga ufafanuli wa msingi wa mada zifuatazo:
Nishati ndani na Sheria ya Kwanza ya Thermodynamics
Mchakato wa muendo na mchakato wa chaguo la mtandaoni wa mfumo
Kurekebisha na Kusisikiliza
Entropia na Ungazao
Sheria ya Pili ya Thermodynamics
Nishati ndani na Sheria ya Kwanza ya Thermodynamics
Wakati nishati ya molekuli katika mfumo unajihusisha na sifa za mfumo, basi inatafsiriwa kama Nishati ndani (u).
Nishati haipate kuundwa na haitawezi kuharibika na kutegemea kwa hadhihi nishati ndani (u) ya mfumo huchanganya wakati nishati huenda kwenye mpaka wa mfumo.
Hivyo basi, sheria ya kwanza ya thermodynamics inaweza kutafsiriwa kama ilivyotolewa chini wakati joto/kazi hutumika kwa mfumo.
Katika taarifa yenyewe u ni nishati ndani kwa kilogramo moja na q na w ni joto na kazi kwa kilogramo moja kwa utaratibu. Mfano wa mkataba uliyopitishwa katika taarifa yenyewe ni:
dq > 0 (kutambuliwa kama chanya) ⇒ Uhamjiji wa joto kwa mfumo
dq < 0 (kutambuliwa kama hasi) ⇒ Uhamjiji wa joto kutoka kwa mfumo dw > 0 (kutambuliwa kama chanya) ⇒ kazi imetengenezwa na mfumo
dw < 0 (kutambuliwa kama hasi) ⇒ kazi imetengenezwa kwa mfumo
Mchakato wa Muendo na Mchakato wa Chaguo la Mtandaoni wa Mfumo
Moja ya muhimu ya aina za sheria ya kwanza ya thermodynamics inapopatikana wakati
Tunajumuisha taarifa yenyewe kwa ajili ya mchakato wa muendo.
Mfumo unatafsiriwa kama unaofanya mchakato wa muendo, wakati baada ya kubadilika vilivyo chaguo la mtandaoni kwa sababu ya joto/kazi anarudi kwenye hali yake ya awali.
Mada zinazohusiana ni:
Jumuishi la tofauti ya sifa yoyote ya hali ni tofauti ya hatari zake.
Hali ya mwisho ni sawa na hali ya awali na hakuna maabadiliko ya nishati ndani ya mfumo.
Hivyo basi wakati
Hali ya mwanzo na hali ya mwisho ya nishati ndani katika taarifa yenyewe inatafsiriwa kwa i na f. Kutumia juu katika taarifa (1) basi,
Taarifa (2) ni taswira ya integral ya kazi yote imetengenezwa na mfumo au kazi kamili imetengenezwa na mfumo inasawa na integral ya uhamjiji wa joto wote kwenye mfumo. Engineering thermodynamics inachelewesha mada zaidi za mfumo na mchakato.
Mchakato wa Chaguo la Mtandaoni wa Mfumo
Ni matokeo ya sheria ya kwanza ya thermodynamics na inahusiana na taarifa (1) ikiwa mfumo unahusisha mchakato wa chaguo la mtandaoni.
Katika taarifa yenyewe q na w ni uhamjiji wa joto kamili na kazi kamili kwa ajili ya mchakato kwa utaratibu, wakati uf na ui ni hali ya mwisho na hali ya mwanzo ya nishati ndani (u). Katika mfumo safi na adiabatic (w = 0, q = 0), basi nishati ndani (u) yake haijiabadilika. Hivyo kutokta (2) ya mchakato wa muendo.
Kurekebisha na Kusisikiliza
Mfumo unatafsiriwa kama unaofanya mchakato wakati hali yake ya awali huchanganya kwenye hali ya mwisho. Sifa kama viwango, ukuta, ungazao, joto, entropia na kadhalika huchanganya wakati wa mchakato ya thermodynamics. Sheria ya pili ya thermodynamics inavuruga mchakato kwenye vipengele vya mbili
Mchakato wa kawaida au wa kurekebisha
Mchakato wa asili au wa kusisikiliza
Ikiwa matumizi ya joto (t) na viwango (p) ni kidogo katika mfumo, ambayo unafanya mchakato, basi mchakato unaweza kutafsiriwa kama karibu na hali za muungano au kuwasilisha kurekebisha.
Mchakato unatafsiriwa kama kurekebisha ndani ikiwa hali ya awali inarekebishwa kwenye njia ya nyuma.
Mchakato unatafsiriwa kama kurekebisha nje mazingira yanayohusika na mabadiliko yanaweza pia kurudia kwa utaratibu.
Mchakato wa kurekebisha ni moja ambayo linarekebishwa pande zote ndani na nje.
Ili kupimia mafanikio ya mchakato halisi, watengenezaji hutumia mchakato wa kurekebisha kama msingi wa kupambana na kuleta mchakato halisi na wa kweli karibu na kurekebisha kwa kurekebisha hasara ili kuboresha ubora wa mchakato.
Kusisikiliza
Wakati mchakato halisi haifanyiki sharti za kurekebisha, basi mchakato unatafsiriwa kama usisikiliza.
Katika mchakato wa kusisikiliza hali ya awali ya mfumo na mazingira hayawezi kurudi kwenye hali ya awali kutoka kwenye hali ya mwisho. Entropia ya mfumo huchanganya kwa kasi katika mchakato wa kusisikiliza na thamani haipatikani kurudi kwenye thamani ya awali kutoka kwenye thamani ya mwisho.
Kusisikiliza inapatikana kutokana na tofauti katika viwango, muundo, joto, muundo kuuandikana na uhamjiji wa joto, mgumu katika chemsha na maji, kimataifa-reaction. Watengenezaji wanajihusisha kwa kutumia mapenzi yao kurekebisha athari za kusisikiliza katika mchakato na misemo.
Entropia na Ungazao
Kama nishati ndani, Entropia na Ungazao ni sifa za thermodynamics. Entropia inatafsiriwa kwa symbol s na maabadiliko ya entropia Δs kwa kJ/kg-K. Entropia ni hali ya upatanisho. Entropia ni soko la sheria ya pili ya thermodynamics ambayo hutafsiria maabadiliko ya entropia katika mfumo na mazingira kwa mujibu wa Kimataifa.
Entropia inatafsiriwa kama uwiano wa uhamjiji wa joto kwa joto kamili katika mfumo kwa njia ya thermodynamic ya kurekebisha.
Hapa, qrev inatafsiriwa kama uhamjiji wa joto kwa njia ya kurekebisha.
Ungazao (h) ni sifa ya hali na inatafsiriwa kama,
Hapa, h ni ungazao la kiwango, u ni nishati ndani la kiwango, v ni ukuta la kiwango, p ni viwango.
Kutokta (1)
Hivyo basi
Kwa kujumuisha taarifa (4) na kutumia juu katika taarifa yenyewe, basi
Taarifa zote zinazozingatia maabadiliko ya entropia kwa ajili ya mchakato wa kurekebisha kwa sababu ya maabadiliko ya nishati ndani na ukuta katika taarifa ya kwanza na maabadiliko ya ungazao na viwango katika taarifa ya pili.
Tangu vitu vyote katika taarifa zote hizi ni sifa za hali, basi entropia pia ni sifa ya thermodynamics.
Sheria ya Pili ya Thermodynamics
Sheria ya pili ya thermodynamics inatafsiriwa kwa kutafsiria mipaka yake kwa Kimataifa kwa mujibu wa nini Kimataifa inaweza kufanya. 2nd Law ni zaidi ya kutumaini na wastageni, kugoromoka na kugoromoka.
Tunafanya shughuli katika maisha yetu ya kila siku ambazo ni kwa tabia yao yanahusisha na wastageni na mchakato wa kusisikiliza.
Sheria ya pili ya thermodynamics inaweza kutafsiriwa vizuri zaidi kwa mujibu wa entropia:
Entropia inatafsiriwa kama maabadiliko kidogo ya entropia ya mfumo (dS) ni uwiano wa kiasi cha joto linalojua kuingia kwenye mfumo safi (dqrev) na joto kamili (T) kwenye sehemu ambako uhamjiji wa joto ulipoendelea.
Sheria ya pili ya thermodynamics inatafsiriwa kama “Maabadiliko ya entropia inatafsiriwa kama si hasi”.
AU
Nishati ya Kimataifa inaruka kwa polepole kwenye hali ya upatanisho
