только фундаментальное различие между ними разница в передаче энтропии. Чтобы убедиться в этом, давайте сШ
быть изменение энергии системы при обратимом процессе. Тогда тепло, получаемое с помощью системы могут быть определены для
<р> (8,1)
<р> Здесь черта на производной, чтобы напомнить нам, что это не точная дифференциал. Из сохранения энергии, мы
<р> или
<р> (8.2)
<р> Итак, мы видим, что если d
S = 0, то мы получаем чистый работу , Аналогичным образом, если Du
= т d
с, мы получаем чистый тепло.
Непосредственным следствием этого является то, что циклические процессы не могут производить столько же энергии, как было поместить в них. Чтобы убедиться в этом, напомним, что, поскольку работа является формой энергии, любая форма работы может быть преобразуется в механическую работу. Аналогично, мы можем преобразовать работу полностью в тепло, так как работа не связана энтропию. Тем не менее, мы не можем преобразовать тепло в работу полностью, так как тепло поступает в систему с определенного количества энтропии, которой работа не отнять. Таким образом, энтропия нарастает в процессе.
Это не может быть разрешено продолжать до бесконечности; а энтропия должна в конечном итоге быть удалены из системы. Единственный способ сделать это, чтобы удалить его в виде тепла, а сохранения энергии, что требует от нас, чтобы положить в равном количестве дополнительного тепла в начале.
<р> Рассмотрим устройство, которое вводит количество тепла, преобразует его в работу, изгоняет остаточного тепла и использует некоторую дополнительную работу, чтобы вернуться в исходное состояние. Затем этот процесс повторяется снова.
Такой циклический устройство называется тепловой двигатель. Если циклы теплового двигателя через как обратимого процесса, суммарное изменение энергии равно нулю. Теперь рассмотрим энтропию, связанную с различными частями цикла. Когда мы ставим тепла в системе, мы вводим количество входных энтропия равна. Аналогичным образом, когда мы извлекают тепло из системы, мы выделим количество энтропии, равной.
Поскольку процесс является обратимым, мы должны иметь, что энтропия, которая входит в систему равна энтропии, которая оставляет, и так
<р> (8,3)
<р> Теперь вспомним, что общее изменение энергии равно нулю. Это означает, что полная работа должна равняться разности между теплотой, введенной и тепла добытого
<р>, или, разделив на входе теплового,
<р> (