열역학 제 2 법칙에 대한 켈빈-플랑크 진술은 주기적 과정에서 열 엔진의 작동을 설명합니다. 열역학의 첫 번째 법칙에는 한계가 있습니다. 예를 들어, 폐쇄 시스템의 일부 프로세스가 반전되는 이유를 설명 할 수 없었습니다. 열역학의 두 번째 법칙은 이러한 한계를 설명합니다. 이와 관련하여 Kelvin-Planck 성명서는 수행 된 작업 개념과 열 엔진의 효율성을 설명합니다. 열역학 제 2 차 법칙에 대한 켈빈-플랑크 진술에 대한 자세한 메모를 읽으십시오.
열역학 제 2 법칙
두 번째 법률은 열 엔진에서 수행 된 효율성과 작업을 다룹니다. 기계식 냉장고 계수에 대한 제한을 제공합니다.
간단히 말해서, 열역학 제 2 법칙에 따르면 사이클링 공정에서 작동하는 열 엔진의 총 효율은 결코 통일에 도달 할 수 없다고합니다. 따라서 법은 열 엔진에 의해 차가운 저수지에 방출 된 열을 제로로 만들 수 없음을 의미합니다.
기계식 냉장고의 경우, 제 2 법칙에 따르면 성능 계수는 결코 무한 할 수 없다고합니다. 따라서 냉장고에서 수행 된 총 외부 작업 (W)은 결코 0이 아닙니다.
2 차 열역학 법의 켈빈-플랑크 진술
켈빈-플랑크 (Kelvin-Planck) 성명서는 완벽한 열 엔진의 가능성을 부정하여 열역학 제 2 차 법칙에 대한 진술을지지합니다. 진술은 다음과 같습니다.
“그 결과 저수지로부터의 열 흡수와 열이 작업으로 완전히 전환되는 과정이 없다.”
.이 진술에 따르면, 열역학적 사이클에서 열 엔진을 생성하는 것은 불가능합니다. 다시 말해,이 엔진에서 수행 된 총 외부 작업량은 유용한 작업으로 변환 할 수 없습니다.
열 엔진은 두 개의 열 저장소와 열을 교환해야합니다. 두 저수지에는 열원과 방열판이 포함됩니다. 열 엔진이 작동하는 동안 총 열 에너지의 상당 부분이 열 싱크로 방출됩니다.
클로시우스 성명서 열역학 제 2 법칙
“외부 작업을 적용하지 않고도 열은 저온에서 고온으로 흐를 수 없습니다. 또한 에너지는 저온 물체에서 고온 물체로 자발적으로 흐르지 않습니다.“
.열 엔진
- 열 엔진은 순환 공정을 겪는 데 사용되는 기계 장치입니다. 이 프로세스는 시스템에서 생성 된 열을 시스템에서 수행하는 작업으로 변환합니다.
- 열 엔진은 엔진 시스템이라고하는 작동 물질로 구성됩니다. 엔진의 연료로 작동합니다. 예를 들어, 디젤 엔진에서 연료 증기와 공기 분자는 작동 물질입니다.
- 작업 물질은 또한 공정주기를 겪습니다. 이러한 공정 중 일부에서 열 엔진은 외부 소스에서 열 Q1을 흡수합니다. 외부 소스는 저수지라고하며 온도는 T1입니다. T1은 일반적으로 매우 높습니다.
- 다음주기에서 작동 물질은 T2의 온도에서 외부 소스로 열량을 방출합니다. T2의 값은 T1보다 비교적 낮습니다.
- 시스템의 열 엔진 (W)에서 수행 한 총 작업은 환경으로 전송됩니다.
켈빈-플랑크 진술의 응용
제 2 차 열역학 법칙에 대한 켈빈-플랑크 진술은 중요하며 일상 생활에서 많은 응용 프로그램을 보유하고 있습니다. 이 진술의 실제 예는 다음과 같습니다.
- 우리가 매일 볼 수있는 대부분의 자동차는 Kelvin-Planck 문을 기반으로하며 Carnot의 엔진을 사용하여 작동합니다.
- 다른 자동차는 다른 연료를 사용하여 엔진을 작동합니다. 예를 들어, 자동차는 휘발유를 사용할 수 있으며 배나 트럭은 디젤을 사용할 수 있습니다. 그러나 열 엔진의 기본 법칙은 변하지 않습니다.
- 전자 장치의 많은 예는 냉장고, 에어컨 및 기타 기기와 같은 열역학 제 2의 법칙을 기반으로합니다.
- 팬과 같은 가스 압축기도 Kelvin-Planck의 진술을 사용합니다.
- 냉각기와 라디에이터에서 가장 일반적으로 볼 수있는 열전달은 열역학 제 2 차 법칙의 가장 중요한 적용입니다. 열은 다음 세 가지 프로세스에 의해 두 매체 사이에서 전달됩니다.
- 전도
- 대류
- 방사선
- Kelvin-Planck 성명서의 중요성은 발전소 산업에서도 볼 수 있습니다. 열, 핵, 수력 발전 및 기타 유형의 발전소는 열역학 제 2 법칙의 원칙에 따라 설계되었습니다.
결론
열 엔진은 순환 공정을 거치고 메커니즘에 의해 생성 된 열을 엔진이 수행 한 작업으로 변환하는 폐쇄 시스템으로 정의됩니다. 제 2 차 열역학 법칙의 켈빈-플랑크 진술은 열 엔진의 효율을 설명합니다.
Kelvin-Planck 성명서는 일상 생활에서 광범위한 응용 프로그램을 가지고 있기 때문에 중요합니다. 이 개념은 열 엔진이있는 다양한 가전 제품과 기계를 설계하는 데 사용됩니다. 위의 기사는 Kelvin-Planck 성명서에 대한 포괄적 인 메모를합니다.
