Den eneste grunnleggende forskjellen mellom dem er forskjellen i entropi overføring. For å se dette, la dU være energi endring av systemet under en reversibel prosess. Da varmen mottatt av systemet kan defineres til å være (8.1) Her skråstreken på den deriverte er å minne oss at dette ikke er en nøyaktig differensial. Fra bevaring av energi, har vi eller (8,2) Så ser vi at hvis d s = 0, så vi får ren arbeid . Tilsvarende, hvis du = t d s, vi får ren varme. En direkte følge av dette er at sykliske prosesser som ikke kan produsere så mye energi som ble satt inn i dem. For å se dette, husker at siden arbeidet er en form for energi, kan en hvilken som helst form for arbeid omdannes til mekanisk arbeid. På samme måte kan vi konvertere arbeid helt til varme siden arbeidet ikke innebærer entropi. Men vi kan ikke konvertere varmen helt inn i arbeidet, siden varmen kommer inn i systemet med en viss entropi, som arbeidet ikke ta bort. Således entropi bygger seg opp i prosessen. Dette kan ikke få lov til å fortsette på ubestemt tid; heller entropien til slutt må fjernes fra systemet. Den eneste måten å gjøre dette på er å fjerne det som varme, men ved bevaring av energi som krever at vi skal sette i en lik mengde ekstra varme i starten. Vurdere en Enheten hvilke innganger en mengde varme, konverterer den til arbeid, utstøter restvarmen og bruker litt ekstra arbeid for å gå tilbake til sin opprinnelige tilstand. Denne prosessen gjentar igjen. En slik cyklisk enhet kalles en varmekraftmaskin. Dersom varmemotorsykluser gjennom som en reversibel prosess, er den totale energiendring null. Nå vurdere entropi forbundet med de forskjellige deler av syklusen. Når vi setter varmen inn i systemet, introduserer vi en mengde innspill entropi lik. Tilsvarende, når vi trekke ut varme fra systemet, kan vi trekke ut en mengde av entropi lik. Siden prosessen er reversibel, må vi ha at entropi som kommer inn i systemet lik entropi som forlater, og så (8,3) Nå husker at den totale energien endringen er null. Dette betyr at den totale arbeidet må være lik differansen mellom varme matet inn og varmen ekstraheres eller, ved å dividere den varmetilførsel, etter (8.4) Dette er kalt Carnot effektivitet (eller virkningsgrad) for en reversibel prosess. I en virkelig situasjon, de prosesser som foregår i en varmekraftmaskin er fakti Arbeids Motorer
Kjemisk potensial Thermal Physics | Foredrag Notes