2 차 법의 Clausius 진술은 기계 시스템의 순환 공정에서 냉장고의 작동을 제공합니다. 열역학의 첫 번째 법칙에는 특정 단점이 있습니다. 예를 들어, 첫 번째 법은 폐쇄 시스템의 일부 기계적 프로세스가 반전되고 한 방향으로 만 발생하는 이유를 설명하지 않습니다. 열역학 제 2 법칙은 제 1 법칙의 한계를 설명하고 다루고 있습니다. 이와 관련하여, 두 번째 법의 클로오 시우스 진술은 수행 된 작업 개념과 냉장고의 효율성을 설명합니다. 다음 기사는 2 차 법에 대한 Clausius 진술에 대한 자세한 노트를 제공합니다.
열역학의 첫 번째 법칙
열역학의 첫 번째 법칙은 기계적 접근을 겪는 시스템에 대해 정의됩니다. 첫 번째 법칙에 따르면 공정주기를 겪은 후 시스템에서 생성 된 에너지는 열로 변환된다고합니다. 따라서 기계적 활동 중에는 열이 낭비되지 않습니다. 열역학의 첫 번째 법칙은 에너지 절약법의 법칙을 입증하고 만족시킵니다.
에너지 절약 법칙은 다음과 같이 제공합니다.-“에너지는 한 형태에서 다른 형태로 변환 될 수 있지만 분리 된 시스템의 총 에너지는 일정하게 유지됩니다. 에너지는 창조되거나 파괴 될 수 없습니다.”
열역학 제 2 법칙
열역학 제 2 법칙은 제 1 법칙의 단점과 한계를 다룹니다. 두 번째 법칙은 열 엔진의 효율성과 작업을 다룹니다. 또한 기계식 냉장고 계수를 제한합니다. 다시 말해, 순환 공정에서 작동하는 열 엔진에 대한 열역학 제 2 법칙은 열 엔진의 총 효율이 유니티가 될 수 없다고 명시하고 있습니다.
따라서 법은 열 엔진에 의해 차가운 저수지에 방출 된 열이 결코 0과 같다는 것을 의미합니다. 그리고 기계식 냉장고에서 열역학 제 2 법칙은 냉장고의 성능 계수가 결코 무한대와 같지 않다고합니다. 따라서 열역학의 제 2 법칙은 냉장고에서 수행 된 총 외부 작업 (W)이 0과 같지 않음을 의미합니다.
2 차 법의 클로시우스 성명서
켈빈과 플랑크 진술과 마찬가지로, 2 차 법의 클로시우스 진술은 완벽한 냉장고의 가능성을 부인합니다.
Clausius의 두 번째 법에 대한 진술은 다음과 같이 부여합니다.-“단독 결과는 더 차가운 대상에서 더운 대상으로 열을 전달하는 과정이 없습니다.”
다시 말해서, 2 차 법의 클로시우스 진술은 더 차가운 열원에서 더 높은 온도 열원으로 열을 전달할 수있는 시스템이 없을 것입니다. 이러한 열을 전달하려면 추가 외부 에너지 원이 필요합니다.
2 차 법의 Clausius 진술은 또한 시스템에서 열 전달 과정이 돌이킬 수 없으며 한 방향으로 만 발생한다는 것을 증명합니다. 열은 그 자체로 고온에서 더 낮은 온도에서 전달됩니다. 그러나 열을 낮은 온도에서 더 높은 온도로 전달하려면 추가 에너지 원이 필요합니다.
냉장고
냉장고는 열 엔진의 역 시스템으로 정의되는 시스템입니다. 여기서 시스템에 대한 작동 물질 또는 연료는 온도 T2에서 차가운 저수지 또는 열원으로부터 열 Q2를 획득합니다. 일부 외부 작업 W는 시스템에서 수행되며 온도 T1에서 열 Q1의 양이 뜨거운 저수지로 방출됩니다. 우리는 Q2가 차가운 열원에서 획득 한 열량이라는 것을 알고 있습니다.
w는 냉매 시스템에서 수행 된 작업이되도록하자. 에너지 보존 법칙에서, 뜨거운 열원으로 방출 된 열은
에 의해 주어집니다.q1 =w + q2
α =Q2 / (Q1 - Q2)
여기서,
α =냉장고의 성능 계수
α =q2 / w
냉장고 시스템은 그 자체로 작업을 수행 할 수 없습니다. 추가 에너지 원이 필요합니다. 마찬가지로, 열 엔진 시스템은 총 열을 전체 작업으로 변환 할 수 없습니다. 따라서 상기 발현에서 성능 계수 (α)는 무한 할 수 없습니다.
성능 계수
냉장고의 작동 물질은 일반적으로 가스입니다. 주기적 과정에서 작업 물질은 다음 단계를 거칩니다.
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시스템의 작동 물질 역할을하는 가스는 갑자기 확장되어 증기와 액체의 혼합물로 변환됩니다.
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냉방 액체는 열을 관찰하고 증기가 형성됩니다.
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외부 에너지 원이 시스템에서 작동하고 증기가 가열됩니다.
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열이 주변에서 증기 형태로 방출됩니다.
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프로세스가 반복됩니다.
냉장고 시스템의 성능 계수는 다음과 같습니다.-
α =q2 / w.
Clausius의 진술의 실제 사용
Clausius의 2 차 법에 대한 주요 응용 프로그램은 냉각 장치에서 볼 수 있습니다. 냉각기, 냉장고 및 에어컨과 같은 가전 제품은 모두 Clausius의 2 차 열역학 법에 대한 진술을 기반으로합니다.
결론
냉장고는 순환 공정에서 작동하고 열을 낮은 온도 열원에서 고온 열원으로 전달하는 폐쇄 기계 시스템으로 정의됩니다. 2 차 법에 대한 Clausius 진술은 냉장고에서 수행 된 작업에 대한 진술을 도출합니다. 이 진술에는 일상 생활에서 광범위한 응용 프로그램이 있습니다. 이 개념은 냉장과 함께 통합 된 다양한 냉각 기기의 작동을위한 것입니다. 몇 가지 예로는 냉각기, 에어컨 및 냉장고가 있습니다. 위의 기사는 열역학의 두 번째 법률 중요성과 실용성에 대한 Clausius 진술을 살펴 봅니다.
