DRUGI PRINCIP TERMODINAMIKE
За
во
д
за
уџ
бе н
ик е
Svakodnevno iskustvo pokazuje da toplota spontano prelazi od tela više na telo niþe temperature. Meðutim, prvi princip termodinamike ne bi bio narušen ako bi, obrnuto, toplota prelazila i od tela niþe na telo više temperature, pod uslovom da ukupna energija izolovanog sistema ostaje neizmewena (konstantna). Praksa pokazuje da se takav proces spontano nikad ne dešava. Prvi princip termodinamike daqe dopušta potpuno pretvarawe kako kinetiæke energije u unutrašwu (pri sudaru tela, trewu i sliæno), tako i unutrašwe energije u kinetiæku. To bi znaæilo da se telo koje se usled trewa zaustavilo (wegova kinetiæka energija u celini se pretvorila u unutrašwu energiju tela i okoline – podloge) moþe ponovo dovesti u kretawe, æak i da stekne istu onu brzinu koju je imalo pre zaustavqawa, iskquæivo na raæun osloboðene unutrašwe energije prilikom zaustavqawa tela. Ili, na primer, da telo koje je palo sa odreðene visine moþe da se vrati na prvobitnu visinu na raæun unutrašwe energije osloboðene prilikom udara u podlogu. Tako nešto se, meðutim, nikad ne dešava. T1 T1 Prema tome, moþe se zakquæiti da se smer toplotnih procesa, wihova nepovratnost, ne T1>T2 Q T1>T2 moþe objasniti pomoœu prvog principa terQ modinamike. Smer toplotnih procesa odreðuje drugi princip termodinamike. On moþe T2 T2 biti formulisan na više naæina. Jedna od najjednostavnijih definicija drugog principa termodinamike, koja je rezultat uopšSlika 2.7. Spontani prelaz toplote tavawa velikog broja æiwenica, glasi: Toplota spontano prelazi samo sa tela više temperature na telo niþe temperature; obrnuto, prelazak toplote sa hladnijeg tela na toplije ne moþe se vršiti sam od sebe (spontano).
36
САЗНАЈТЕ ВИШЕ
Prvi princip termodinamike govori o moguœnostima pretvarawa odreðene koliæine toplote u rad i obrnuto. Pri tome nema ograniæewa koji se deo date koliæine toplote moþe pretvoriti u rad. Meðutim, ogledi pokazuju da nije moguœe pretvoriti u rad svu koliæinu toplote koju je termodinamiæki sistem primio. Uzimajuœi to u obzir, drugi princip termodinamike se definiše i na sledeœi naæin: Ne postoji termodinamiæki proces u kojem bi jedini rezultat bio pretvarawe toplote u rad. Kada bi takvi procesi bili moguœi, tada bismo rad mogli proizvoditi crpeœi toplotu iz mora i okeana ili iz nekog drugog toplotnog rezervoara, i to u ogromnim razmerama. Sva tela u prirodi, a naroæito voda mora i okeana, atmosferski vazduh, Zemqina kora i dr. sadrþe ogromne koliæine unutrašwe energije, ali je moguœe samo deo te energije pretvoriti u koristan rad. Na osnovu toga je nastala još jedna formulacija drugog principa termodinamike: Nemoguœe je konstruisati perpetuum mobile druge vrste. Da bi toplotna mašina mogla da vrši rad, mora biti povezana sa grejaæem od koga se oduzima odreðena koliæina toplote i hladwakom, kome se predaje deo primqene koliæine toplote. Ovo je neophodno da bi se (ponovo) ostvarili poæetni uslovi i da bi mašina ponovo mogla da izvrši mehaniæki rad (kruþni proces).