Ποια είναι η δήλωση Kelvin Plank;
Είναι αδύνατο να σχεδιάσουμε μια κυκλικά λειτουργική συσκευή που, χωρίς άλλο αποτέλεσμα, απορροφά ενέργεια από μία μόνο θερμική δεξαμενή και προσφέρει ισοδύναμη ποσότητα εργασίας.
Αυτή η δήλωση ουσιαστικά σημαίνει ότι εσείς δεν μπορείτε να δημιουργήσετε μια διαρκή μηχανή κίνησης του δεύτερου είδους , η οποία θα λειτουργούσε συνεχώς μετατρέποντας τη θερμότητα από μία μόνο πηγή σε εργασία χωρίς άλλες αλλαγές.
Ακολουθεί μια κατανομή της δήλωσης:
* Κυκλική λειτουργία λειτουργίας: Η συσκευή λειτουργεί σε έναν κύκλο, επιστρέφοντας στην αρχική της κατάσταση μετά από κάθε λειτουργία.
* Ενιαία θερμική δεξαμενή: Η συσκευή αλληλεπιδρά μόνο με μία μόνο πηγή θερμότητας.
* απορροφά ενέργεια: Η συσκευή παίρνει θερμότητα από τη δεξαμενή.
* Παρέχει ισοδύναμο ποσό εργασίας: Η συσκευή παράγει μια ποσότητα εργασίας ίση με την απορρόφηση της θερμότητας.
Συνέπειες της δήλωσης Kelvin-Planck:
* Η θερμότητα δεν μπορεί να μετατραπεί πλήρως σε εργασία: Θα υπάρχουν πάντα κάποια απόβλητα θερμότητα που παράγεται.
* Η θερμότητα ρέει από ζεστό σε κρύο: Για τη θερμότητα να ρέει από μια ψυχρότερη σε μια θερμότερη δεξαμενή, πρέπει να γίνει πρόσθετη εργασία.
* Περιορισμοί απόδοσης: Η δήλωση Kelvin-Planck θέτει ένα όριο στην αποτελεσματικότητα των θερμικών κινητήρων, καθορίζοντας την αποτελεσματικότητα του Carnot ως τη μέγιστη δυνατή απόδοση.
επεξηγηματικό παράδειγμα:
Φανταστείτε μια συσκευή που εξάγει συνεχώς θερμότητα από τον ωκεανό και τη μετατρέπει σε ηλεκτρική ενέργεια για να τροφοδοτήσει ένα σπίτι. Αυτή η συσκευή θα παραβίαζε τη δήλωση Kelvin-Planck, επειδή θα μετατρέπει τη θερμότητα από μία μόνο πηγή σε εργασία χωρίς άλλο αποτέλεσμα.
Η δήλωση Kelvin-Planck είναι μια θεμελιώδης αρχή στη θερμοδυναμική που εξηγεί την κατεύθυνση της ροής ενέργειας και θέτει όρια στη μετατροπή της θερμότητας στην εργασία.
