soojusliikumise tulemusena. Teise seaduse üks järeldus on, et soojus liigub kuumemast kohast külmemasse kohta. Kuuma objekti kogunenud soojus levib laiali väljapoole ja on vähem korrapärane, sel viisil see protsess suurendabki entroopiat. Soojusmasinat võib kirjeldada energiareservuaari mudelina: masin võtab energiat kuumast reservuaarist ning kasutab osa sellest mehhaaniliseks tööks, kuid peab termodünaamika teist seadust arvestades osa soojusest üle andma külmale reservuaarile. Näiteks automootori puhul on soojaks reservuaariks põlev kütus ja külmaks reservuaariks välisõhk, kuhu suunatakse heitgaasid. Rudolf Clausius on öelnud , et soojus ei saa iseenesest üle minna külmemalt kehalt kuumemale. Iseeneslik üleminek on üleminek , mis leiab aset suletud süsteemis. Süsteem on suletud siis , kui ta on süsteemivälistest objektidest soojuslikult isoleeritud ja süsteem ei tee välisjõudude vastu tööd
küsimusele leidis Prantsuse insener Sadi Carnot Kõige efektiivsem soojusmasin, mis töötab kahe reservuaari vahel, on pööratav. Antud soojusmasin töötsüklit hakati nimetama Carnot`i tsükliks Mille sooritab pööratava tsükliga soojusmasin, mis töötab kahe reservuaari vahel. Tsükkel koosneb: 1) Isotermiline soojusülekanne soojemast reservuaarist 2) Adiabaatiline paisumine madalama temperatuuriga reservuaari temperatuurini 3) Isotermiline soojusülekanne külmemale reservuaarile 4) Adiabaatiline kokkusurumine madalama temperatuuriga reservuaari temperatuurin Protsess on pööratav: 1) Mehaaniline energia ei muundu soojusenergiaks (hõõrdumise, viskoossuse vms tõttu ) 2) Soojusvahetus saab toimuda vaid sama temperatuuriga kehade vahel kui temperatuurid oleksid erinevad, oleks soojuse ülekanne võimalik vaid ühte pidi(soojemalt külmemale) ning protsess poleks pööratav. Järelikult on soojusvahetus keha ja reservuaari vahel isotermiline protsess.
Soojusmasina skeem: Soojusallikalt saadav energiahulk Q1 jaguneb masinas kasulikuks tööks A ning jahutajale antavaks jääksoojuseks Q2. Soojushulk Q1 võetakse kuumast reservuaarist temperatuuriga T1 selleks, et teha tema arvel mehhaanilist tööd A . Lisaks tekib jääksoojus Q2, mis antakse üle külmale reservuaarile temperatuuril T2. Rakendame sellele tsüklile termodünaamika 4 esimest seadust. Kuna tsükli alg-ja lõppseis on samad, siis siseenergia ei muutu ja soojuste vahe võrdub tööga: Q1 Q2 = A Et soojusmasin töötaks (toodaks energiat), tuleb gaasi enne paisumist soojendada, enne kokku surumist aga jahutada.
antud temperatuurivahemikus kõrgeim termiline kasutegur. Seega koosneb Carnot` tsükkel järgnevatest tasakaalulistest sammudest: 1) isotermiline soojusülekanne soojemast reservuaarist 2) adiabaatiline paisumine madalama temperatuuriga reservuaari temperatuurini 3) isotermiline soojusülekanne külmemale reservuaarile 4) adiabaatiline kokkusurumine madalama temperatuuriga reservuaari temperatuurini Carnot` I teoreem: Carnot' ringprotsessi termiline kasutegur sõltub ainult soojusallika ja jahutaja temperatuurist, olles sõltumatu termodünaamilise keha omadustest (ideaalne gaas, aur, vedelik, tahke keha jne.). vasak pilt Carnot`II teoreem: Carnot`ringprotsessis tehtav töö on alati suurem mingisuguse tagastava ringprotsessis tehtava tööst. Parem pilt
väikseim negatiivse laengu kandja on elektron.) Samamärgilised laengud sellest valemist saame tuletada mõjutavad teineteist tõukejõududega, erimärgiliste laengute vahel on ülalpool oleva valemi tõmbejõud. Q1 = soojemalt reservuaarilt võetud soojus Q = külmemale reservuaarile antud Elektrilaengu jäävuse seadus: isoleeritud süsteemis on igasuguse soojus kehadevahelise vastasmõju korral kõigi T1 = soojendi temperatuur langute summa jääv. St. et looduses ei T2 = jahuti temperatuur. teki ega hävi kunagi ühemärgilisi elektrilaenguid
muutmine tööks ei ole ainus lõpptulemus. Teisalt, kui soojusmasin töötab tsükli alusel, siis toimub vahepeal soojushulga Q2 andmine külmemale kehale, st kogu juurdeantav soojushulk ei lähe tööks. B Carnot' tsükkel. 32 Olgu meil kaks soojusreservuaari temperatuuridega T1 ja T2, kusjuures T 1T 2 . Eeldame, et mõlema reservuaari soojusmahtuvused on lõpmata suured, st soojuse juurdeandmisel reservuaarile või reservuaarist võtmisel nende temperatuur ei muutu. Vaatame, kuidas sel juhul pööratavat protsessi käsitleda. Tsükli erinevates osades on töötava keha temperatuur erinev - soojuse saamisel soojendajalt (reservuaarilt temperatuuriga T1) on keha temperatuur T1 ning soojuse andmisel jahutajale on keha temperatuur T2 - vastasel juhul ei saa protsess olla pööratav (et soojus üle kanduks peab temperatuuride erinevus muidugi olema, olgu see väga väike erinevus)