Secondo principio della termodinamica

Secondo principio della termodinamica

à il rendimento non può esser maggiore del consumo.

à non tutto il quantitativo di calore si trasforma in energia meccanica.

à "la freccia del tempo": il 2° principio ci spiega che appunto i fenomeni evolvono in un solo senso  [pendolo in presenza di attrito, un corpo che rotola da un piano inclinato, . ]

Il 2° principio si occupa di formulare delle leggi sia a livello qualitativo, sia quantitativo per stabilire la successione temporale degli eventi che coinvolgono il trasferimento di energia di tipo termico.

Si avvale dell'analisi di Clausius e Kelvin:

enunciato di Clausius  : il calore fluisce sempre spontaneamente da un ambiente più caldo a uno più freddo [tazzina di the fumante che rilascia calore all'esterno e mai il calore dell'esterno che si riversa nella tazzina]

enunciato di Kelvin: non è possibile realizzare una trasformazione termodinamica che abbia come unico risultato la completa trasformazione del calore in lavoro meccanico. [QàL ma una parte se ne disperde, in quanto il gas si modifica nel volume]

Difficoltà enunciati Clausius / Kelvin:

L'energia potenziale [E= mgh si trasforma in Q del pavimento]

Ma il calore del pavimento non può diventare E potenziale.

à AB ≠ BA

Per dimostrare l'equivalenza delle due proposizioni è necessario dimostrare che se una è falsa, ne consegue che anche l'altra lo diviene.

Hp: kelvin è falso à clausius è falso

Hp: clausius è falso à kelvin è falso

Ragioniamo sul Ciclo di Carnot in quanto ci risulta più semplice trovare la T invariata nelle due isoterme.

Q2 = 100 J

Q1 = 30 J

Kelvin affermando che il Q non diventa L ha ragione poiché altrimenti tutti i 100 J del primo termostato sarebbero andati nel secondo quando invece c'è uno scarto di 30 J utilizzato per scaldare il termostato freddo. à Qf ≠ Lf

Se ponessimo come falsa l'ipotesi di Clausius à i 30 J dispersi nel termostato freddo fluirebbero in quello caldo.

L'effetto finale del ciclo sarebbe del tutto invariato ma negheremmo l'ipotesi vera di Kelvin à Kelvin è falso se Clausius è falso.

Se Kelvin dice il falso allora potremmo far si che l'energia termica possa esser convertita in lavoro meccanico [vedi esempio mattone da B a A]