Temperaturen optræder ikke direkte i den 1. hovedsætning. Denne kan betragtes som en bogholderiregel for energiomdannelser, når de finder sted, men fortæller ikke, om eller i hvilken udstrækning de faktisk finder sted. Dertil behøver man termodynamikkens 2. hovedsætning.
I praksis omsættes varme ofte til nyttigt arbejde. Dette sker ved varmekraftmaskiner, fx dampmaskiner, forbrændingsmotorer eller dampturbiner. En varmekraftmaskine omsætter varme ved høj temperatur til mekanisk arbejde, men aldrig fuldstændigt. Det er netop 2. hovedsætnings indhold, at arbejdet beror på, at der samtidig afgives varme ved lav temperatur, varme, som ikke kan omsættes til arbejde.
Varme kan omsættes til arbejde med en lukket cylinder forsynet med et stempel, som kan forskydes uden gnidning, og som indeslutter en vis mængde af et arbejdsmedium, fx en gas. Tilføres cylinderen varme ved kontakt med et varmereservoir med høj temperatur, ekspanderer gassen, presser stemplet udad og udfører derved et arbejde, som fx kan hæve et lod. Dette kan dog ikke fortsætte i det uendelige, da gastrykket falder og til sidst når atmosfæretryk, hvorved processen stopper. En brugbar maskine forudsætter en kredsproces, som periodisk bringer alt tilbage til udgangstilstanden.
Analysen af forskellige kredsprocesser har været afgørende for forståelsen af de begrænsninger, naturen sætter for omdannelsen af varme til arbejde, og har ført til opdagelsen af endnu en termodynamisk tilstandsfunktion, entropi. Entropien er ejendommelig ved, at den for et lukket system aldrig kan aftage. Alle naturlige processer, dvs. processer, som forløber uden ydre indgriben, går derfor altid fra en tilstand med lavere entropi til en med højere.
Kommentarer
Kommentarer til artiklen bliver synlige for alle. Undlad at skrive følsomme oplysninger, for eksempel sundhedsoplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer, når de kan.
Du skal være logget ind for at kommentere.