Φυσικοχημεία Ι (414)

Λύσαμε την άσκηση με το "γάλα" και το ζεστό νερό και καταλήξαμε ότι το νερό θα έπρεπε να έχει θερμοκρασία υψηλότερη από 100°C, άρα δεν είναι δυνατό να επιτευχθεί το επιδιωκόμενο αποτέλεσμα. Εξετάσαμε το ίδιο ερώτημα χρησιμοποιώντας ως θερμό σώμα ένα κομμάτι χαλκού 100 g και αποδείχθηκε ότι απαιτείται θερμοκρασία 422 °C.

Ξεκινήσαμε την παρουσίαση του 2^ου Νόμου της Θερμοδυναμικής δίνοντας τις διατυπώσεις του Clausius και του Planck. Χρησιμοποιήσαμε μια μηχανή Carnot βασισμένη σε ένα αέριο (ιδανικό, αν και όχι απαραίτητο) η οποία εκτελεί κυκλική διεργασία μεταφέροντας θερμότητα μεταξύ 2 δεξαμενών θερμότητας και παρέχοντας έργο σε μια αποθήκη μηχανικού έργου. Η όλη διεργασία γίνεται με αντιστρεπτό τρόπο και ακολουθούνται δύο ισόθερμα και δύο αδιαβατικά στάδια, (εκτονώσεις και συμπιέσεις). Βασιζόμενοι στις διατυπώσεις του 2^ου νόμου καταλήξαμε στο ότι τα μεταφερόμενα ποσά θερμότητας είναι ανάλογα της (τώρα οριζόμενης) θερμοδυναμικής θερμοκρασίας και η ποσότητα dq/T (για αντιστρεπτές διεργασίες) αποτελεί τέλειο διαφορικό της οποίας το κυκλικό ολοκλήρωμα είναι 0.