HŐTAN. A hőtannak két alapvetőfizikai mennyisége van, az egyik intenzitás, a másik pedig kvantitás jellegű(középkori eredetűismeret).

Hasonló dokumentumok
ÖSSZEFOGLALÁS HŐTANI FOLYAMATOK

FIZIKA I. Ez egy gázos előadás lesz! (Ideális gázok hőtana) Dr. Seres István

Egy részecske mozgási energiája: v 2 3 = k T, ahol T a gáz hőmérséklete Kelvinben 2 2 (k = 1, J/K Boltzmann-állandó) Tehát a gáz hőmérséklete

Hőtan I. főtétele tesztek

Belső energia, hőmennyiség, munka Hőtan főtételei

Termodinamika (Hőtan)

A fizika története (GEFIT555B, 2+0, 2 kredit) 2010/2011. tanév, 1. félév

FIZIKA I. Ez egy gázos előadás lesz! (Ideális gázok hőtana) Dr. Seres István

Termodinamika. Belső energia

A hőtan fejlődése az energiamegmaradás törvényének felfedezéséig

Az energia bevezetése az iskolába. Készítette: Rimai Anasztázia

Előszó.. Bevezetés. 1. A fizikai megismerés alapjai Tér is idő. Hosszúság- és időmérés.

A fizika története (GEFIT555-B, GEFIT555B, 2+0, 2 kredit) 2018/2019. tanév, 1. félév

Légköri termodinamika

Mivel foglalkozik a hőtan?

Termodinamika. 1. rész

Termodinamikai bevezető

Égés és oltáselmélet I. (zárójelben a helyes válaszra adott pont)

Munka- és energiatermelés. Bányai István

Fizika feladatok. 1. Feladatok a termodinamika tárgyköréből november 28. Hővezetés, hőterjedés sugárzással. Ideális gázok állapotegyenlete

Környezeti kémia: A termodinamika főtételei, a kémiai egyensúly

100 o C víz forrása 212 o F 0 o C víz olvadása 32 o F T F = 9/5 T C Példák: 37 o C (láz) = 98,6 o F 40 o C = 40 o F 20 o C = 68 o F

összetevője változatlan marad, a falra merőleges összetevő iránya ellenkezőjére változik, miközben nagysága ugyanakkora marad.

Energia. Energia: munkavégző, vagy hőközlő képesség. Kinetikus energia: a mozgási energia

Műszaki hőtan I. ellenőrző kérdések

Hőtan főtételei. (vázlat)

Termokémia. Termokémia Dia 1 /55

A termodinamika törvényei

Fizika. Fizika. Nyitray Gergely (PhD) PTE PMMIK március 20.

Méréstechnika. Hőmérséklet mérése

Fizika. Tanmenet. 7. osztály. 1. félév: 1 óra 2. félév: 2 óra. A OFI javaslata alapján összeállította az NT számú tankönyvhöz:: Látta: ...

A TERMODINAMIKA I. AXIÓMÁJA. Egyszerű rendszerek egyensúlya. Első észrevétel: egyszerű rendszerekről beszélünk.

2. A hőátadás formái és törvényei 2. A hőátadás formái Tapasztalat: tűz, füst, meleg edény füle, napozás Hőáramlás (konvekció) olyan folyamat,

Digitális tananyag a fizika tanításához

Hőtan 2. feladatok és megoldások

Kérdések Fizika112. Mozgás leírása gyorsuló koordinátarendszerben, folyadékok mechanikája, hullámok, termodinamika, elektrosztatika

Feladatlap X. osztály

Gázok. 5-7 Kinetikus gázelmélet 5-8 Reális gázok (limitációk) Fókusz Légzsák (Air-Bag Systems) kémiája

TestLine - Fizika 7. osztály Hőtan Témazáró Minta feladatsor

TestLine - Fizika 7. osztály Hőtan Témazáró Minta feladatsor

Környezeti kémia: A termodinamika főtételei, a kémiai egyensúly

Gázok. 5-7 Kinetikus gázelmélet 5-8 Reális gázok (korlátok) Fókusz: a légzsák (Air-Bag Systems) kémiája

1. Feladatok a termodinamika tárgyköréből

Munka, energia, teljesítmény

Termodinamika és statisztikus fizika

Bor Pál Fizikaverseny tanév 8. évfolyam I. forduló Név: Név:... Iskola... Tanárod neve:...

Szabadentalpia nyomásfüggése

1 Műszaki hőtan Termodinamika. Ellenőrző kérdések-02 1

Atomok. szilárd. elsődleges kölcsönhatás. kovalens ionos fémes. gázok, folyadékok, szilárd anyagok. ionos fémek vegyületek ötvözetek

Ideális gáz és reális gázok

Hőtan ( első rész ) Hőmérséklet, szilárd tárgyak és folyadékok hőtágulása, gázok állapotjelzői

TestLine - Fizika 7. osztály Hőtan Témazáró Minta feladatsor

Szakmai fizika Gázos feladatok

Hőtan ( első rész ) Hőmérséklet, hőmennyiség, fajhő, égéshő, belső energia, hőtan I. és II. főtétele, hőterjedés, hőtágulás Hőmérséklet Az anyagok

1. feladat Alkalmazzuk a mólhő meghatározását egy gázra. Izoterm és adiabatikus átalakulásokra a következőt kapjuk:

Munka, energia, teljesítmény

TestLine - Fizika hőjelenségek Minta feladatsor

Elméleti kérdések 11. osztály érettségire el ı készít ı csoport

PHYWE Fizikai kémia és az anyagok tulajdonságai

1. Mi a termodinamikai rendszer? Miben különbözik egymástól a nyitott és a zárt termodinamikai

FIZIKA. Ma igazán belemelegszünk! (hőtan) Dr. Seres István

A gáz halmazállapot. A bemutatót összeállította: Fogarasi József, Petrik Lajos SZKI, 2011

Spontaneitás, entrópia

(2006. október) Megoldás:

A Fenntartható fejlődés fizikai korlátai. Késíztette: Rosta Zoltán Témavezető: Dr. Martinás Katalin Egyetemi Docens

Műszaki termodinamika I. 2. előadás 0. főtétel, 1. főtétel, termodinamikai potenciálok, folyamatok

Művelettan 3 fejezete

Hőtágulás - szilárd és folyékony anyagoknál

Termodinamika. Tóth Mónika

Az energia. Energia : munkavégző képesség (vagy hőközlő képesség)

TestLine - Fizika 7. osztály Hőtan Témazáró Minta feladatsor

Az előadás vázlata: Állapotjelzők: Állapotjelzők: Állapotjelzők: Állapotjelzők: nagy közepes kicsi. Hőmérséklet, T tapasztalat (hideg, meleg).

A hőtan fő törvényei, fő tételei I. főtétel A tárgyak, testek belső energiáját két módon lehet változtatni: Termikus kölcsönhatással (hőátadás, vagy

Atomok. szilárd. elsődleges kölcsönhatás. kovalens ionos fémes. gázok, folyadékok, szilárd anyagok. ionos fémek vegyületek ötvözetek

2. Energodinamika értelmezése, főtételei, leírási módok

Az anyagok lehetséges állapotai, a fizikai körülményektől (nyomás, hőmérséklet) függően. Az anyagokat általában a normál körülmények között jellemző

Hajdú Angéla

Halmazállapot-változások

1. előadás. Gáztörvények. Fizika Biofizika I. 2015/2016. Kapcsolódó irodalom:

W = F s A munka származtatott, előjeles skalármennyiség.

kinetikus gázelmélet Clausius Maxwell

Vizsgatémakörök fizikából A vizsga minden esetben két részből áll: Írásbeli feladatsor (70%) Szóbeli felelet (30%)

Fizika. Fizika. Nyitray Gergely (PhD) PTE PMMIK március 6.

Kémiai átalakulások. A kémiai reakciók körülményei. A rendszer energiaviszonyai

f = n - F ELTE II. Fizikus 2005/2006 I. félév

Energia. Energiamegmaradás törvénye: Energia: munkavégző, vagy hőközlő képesség. Az energia nem keletkezik, nem is szűnik meg, csak átalakul.

Minek kell a matematika? (bevezetés)

Fizika minta feladatsor

Munka, energia Munkatétel, a mechanikai energia megmaradása

ELTE II. Fizikus, 2005/2006 I. félév KISÉRLETI FIZIKA Hıtan 9. (XI. 23)

Klasszikus zika Termodinamika I.

Spontaneitás, entrópia

Komplex természettudomány 3.

TANMENET FIZIKA. 10. osztály. Hőtan, elektromosságtan. Heti 2 óra

Termokémia, termodinamika

Lemezeshőcserélő mérés

Gázrészecskék energiája: Minél gyorsabban mozognak a részecskék, annál nagyobb a mozgási energiájuk. A gáz hőmérséklete egyenesen arányos a

FIZIKA VIZSGATEMATIKA

A kvantummechanika kísérleti előzményei A részecske hullám kettősségről

Termodinamika. Gázok hőtágulása, gáztörvények. Az anyag gázállapota. Avogadro törvény Hőmérséklet. Tóth Mónika.

Átírás:

HŐTAN XVII. sz Kinetikus elmélet: a súrlódás illetve rugalmatlan ütközés során eltűnő mechanikai energia az anyagot alkotó részecskék mozgási energiáját növeli (Leibniz, XVII. század vége). A hőtehát az anyagot alkotórészecskék mozgási energiája. XVIII.sz Hőanyag(kalorikum) elmélet: A hőtani folyamatok során ez a rugalmas folyadék (fluidum) áramlik egyik testről a másikra. Megmaradómennyiség, hasonlóan az elektromos fluidumhoz (sajnos a XVIII. században ezt az elméletet preferálták). A hőtannak két alapvetőfizikai mennyisége van, az egyik intenzitás, a másik pedig kvantitás jellegű(középkori eredetűismeret). Ezt a két mennyiséget ma hőmérsékletnek, illetve hőmennyiségnek nevezzük. Két test hőmérsékletének különbsége hőmennyiség áramlását okozza. Hasonlókapcsolat van a fizika más területein is (nyomás térfogat, potenciál töltés) 1

A HŐTAN ALAPJAI 1. Hőmérséklet mérése, Hőmérők: Celsius, Fahrenheit 2. Gáztörvények, a gázok mechanikai tulajdonságainak törvényei: Boyle, Gay-Lussac 3. Hőmennyiség hőmérséklettől való fogalmi megkülönböztetése: Black, 1700 körül 4. A Fajhő,látens hő, hőegyensúly: Black, Wilcke 5. a hő mechanikai munkává alakítható, gőzgép: Watt, Carnot 6. A hőmennyiség mérése, kaloriméter: Lavoisier, Laplace 7. A kinetikus elmélet újra előkerül: A hő mozgás Thompson (gróf Rumford) 8. hő mechanikai egyenértéke: a hőmennyiség és az energia egyenértékűsége: Joule 9. Az elektromos áram munkája: Joule 10. Az energia megmaradásának felismerése: Robert Mayer 11. A termodinamika I. főtételének megfogalmazója: Helmholtz 2

Hőmérséklet mérése Galilei: nyitott hőmérő: barotermoszkópok A XVII. században felismerték a légnyomás (és ennek ingadozásai) hatását az eszközre a hőmérőket le kell forrasztani. Alappontok rögzítése: hőmérséklet mérő Farenheit: sóoldat keverék(-17.8c) testhőmérséklet (100 F) Celsius: a víz fagyáspontja- forráspontja A rögzített skálájúhőmérőlehetővétette a mechanikai paraméterek közötti kvantitatív méréseket (gáztörvények). Gázokat vizsgáltak, mivel az anyagi minőségtől függetlenül eléggé egyformán viselkedtek. 3

Boyle Mariottetv (1676,már volt szóróla korábban ) Guerickelégszivattyúja nyomán Boyle megépítette, a sajátját, és a levegőtérfogatának változását mérte a nyomás függvényében. Mariotte észrevette ennek a hőmérséklet függését is. Gay-Lussac törvényei (1802): 1. A gázok kiterjedése melegítéskor 2. Adott térfogatú gáz nyomásának változása melegítéskor Ha a hőmérséklet 1 celsiusfokkal emelkedik, a gáz nyomása az eredeti érték 1/273-ad részével csökken. Abszolút nulla pont-abszolút hőmérséklet (Kelvin skála) -273 Cfokon a gáz nyomása és térfogata 0 kellene legyen: Nem ez történik: a valódi gázok nem ideálisak, a részecskéknek van kiterjedésük, és a molekulák között van vonzerő-a gázok az abszolút nulla fok elérése előtt kondenzálódnak. 4

A hőmérséklet és a hőmennyiség viszonya Joseph Black Skócia (1728 1799) Edinburgh, az orvostudományok és a kémia professzora az analitikai mérleg kifejlesztője, a magnézium és a szén-dioxid felfedezője a hőegyensúly, a fajhő, a látens hő első megfogalmazója Hibásanőis azt gondolja, hogy a hőanyag. A hőterjedését őis az elektromosságtanban használt töltésfluidumés a kémiai reakciók mintájára képzelte el: ha egy test egyesülni tud a hő fluidummal,(calorikummal) akkor megnő a hőmérséklete. Az elmélet nem jó, de ennek segítségével és az elvégzett kísérletek alapján mégis meg tudta határozni a fajhő, a látens hő, és a hőegyensúly fogalmát. Méréseit jégkaloriméterben végezte. jégkaloriméter 5

Hőegyensúly Az egymással érintkező testek igyekeznek azonos hőmérsékletet felvenni. Ez nem hő egyenlőség, hanem hőegyensúly. A hőegyensúly létrejöttekor az egyik test épp annyi hőmennyiséget vesz fel, mint amennyit a másik lead. A hőmérséklet és a hő nem ugyanaz. Az egyik mennyiség, a másik pedig intenzitás. Fajhő fogalom Azt vizsgálja, hogy a különböző testek azonos tömegű darabjának azonos hőfokkal való emeléséhez mennyi hő szükséges. Látens hő Észreveszi, hogy a jégkaloriméterbena hőmérséklet addig nem változik, ameddig az összes jég fel nem olvad. Ilyenkor a hő a szerkezet megváltoztatására fordítódik. (halmazállapot változás) Sokan a látens hő teóriát tekintik a termodinamika kiindulópontjának. 6

A hő(hőmennyiség) mérése A hőváltozásának mérése a 19. század közepén még elég pontatlan volt, két ok miatt. Először is a hőpontos jellege önmagában nem volt érthető. Egészen Joseph Black munkásságáig, a késő18. századig a hőmérséklet és a hőközötti különbség egyáltalán nem volt egyértelmű. James Joule és mások munkája tette világossá1845 előtt, hogy a hőaz energia egy formája. Másrészt, a hő változásának mérésére nem voltak megfelelő, hiteles eszközök az 1850- es években. Lavoisier és Laplace vett igénybe először egy egyszerű jégkalorimétert méréseikhez 1780-ban. A modern kaloriméterek kifejlesztése Pierre Berthelot Eugene francia vegyész nevéhez fűződik. Az 1860-as években kezdett érdeklődni a hő mérése iránt. Őalkotta meg az elsőmodern kalorimétert, és bevezette az exoterm és endoterm fogalmakat a reakciók hőváltozásának leírására. 7

Első jégkaloriméter: Laplace és Lavoisier Kb. 200 éve Laplace és Lavoisier a tengerimalac életműködését vizsgálta, közben a felolvadt jég mennyiségét mérte. kaloriméter (jégkaloriméter) : a jég belsejébe meleg testet teszünk, ott a jeget csakis a test melege fogja megolvasztani, tehát csak az ott megolvadt jeget kell összegyűjteni, mivel a megolvadt jég mennyisége arányos a test melegével Maga a készülék három konczentrikushengerből áll; a belső hengerbe (tulajdonképpen egy hengeres vasdrótszövetbe) tétetik a megvizsgálandótest; ezt a hengert körülveszi egy második vaspléh-henger; ebbe tétetik a test által megolvasztandójég. A második hengert körülövezőharmadik henger szintén jéggel van megtöltve s az a czéljavan, hogy a környezet melegét visszatartsa. A kísérlet folyamában mind a három hengert kellőképen be kell takarni. 8

Gőzgép : James Watt ( 1736-1819). Mechanikai műszerész, üzemet működtet, képzi magát. Egyetemi műszerész A gőzgépnek őadta meg a végsőalakját, tökéletesítette a működését. Igénye volt a hatásfok emelésére. Előzmények: Thomas Newcomen az ipari forradalom elindítója, a gőzgép feltalálója A bányákba betörővíz kiszivattyúzására építette meg. Héron gőzgépe Newcomen gőzgépe A tartályba kisnyomásúgőzt vezettek, melyet hideg víz befecskendezésével lecsapattak. Az ekkor kialakulóvákuum felszippantotta a vizet. 9

Gőzgép másik változata: Működéséhez szükség van egy gőzkazánra, amely a vizet felforralja, és ez által nagynyomásúgőzt szolgáltat. Gyakorlatilag bármilyen erőforrás használhatógőz előállítására, azonban a leggyakrabban használatos tüzelőanyagok a fa, a kőszén és az olaj. Mivel a gőz működése közben kitágul, megmozgat egy dugattyút, és ezt a haladó mozgást forgó mozgássá alakítják át, amely végül további gépeket hajt meg. Watt újítása: Különválasztotta a működtetőhengert a kondenzációs kamrától egy szelep segítségével. Ezt követően módszeresen tökéletesítette a gőzgépet a fejlesztési munka végeredménye Watt gőzgépe lett, jelentősen megjavított hatásfokkal. 10

Körfolyamat, hatásfok, Analógia a folyadékokkal Sadi Carnot(Párizs, 1796-1832): fizikus, matematikus, mérnök 1820. Elmélkedések a tűz erejéről : tanulmányozta a hőerőgépeket, ő ismerte fel először, hogy a hő mechanikai energiává alakítható, de a hőmennyiséget még anyagnak tekintette. bevezette a Carnotféle körfolyamatot, amely megalapozta a termodinamika II. főtételét. Fiatalon halt meg. A gőzgépben a forrókazánból kiáramlóhőátalakul mechanikai munkává. Carnota vízkerékkel hasonlította össze, amit a magasról lezúdulóvíz hajt meg, és a mechanikai munka a magasságkülönbséggel arányos. Hibásan a hőt még anyagnak tekintette, amely mennyiségileg sosem változhat. Helyesen: a gőzgép a rajta keresztül áramlóhőegy részét mechanikai energiáváalakítja, így a hűtőbe visszakerülő hő ennyivel kevesebb lesz. 11

Carnot-ciklus, és a hatásfok Úgy gondolta hibásan-,, hogy a gőzgép esetében a mechanikai munka arányos a kazán és a hűtőhőmérséklet különbségével. Igya hatásfoka következőlenne: θ η = ( T T ) 1 θ T 1 2 T = 1 T Ez a Carnotciklusra kivételesen igaz is: Ez maximális hatásfokúkörfolyamat, amely nem tartalmaz irreverzibilis folyamatokat, a hőátadás mindig izotermikus. 2 1 W η = θ h felvett T = 1 min T max 12

Kinetikus elmélet újra előkerül a XVIII. sz, végén Benjamin Thompson, Rumford grófja( USA, 1753-Párizs,1814) Kalandos élet: Amerikában részt vesz a függetlenségi háborúban, onnan Angliába menekül, ahol a király lovaggáüti. Később a bajor fejedelem szolgálatába áll hadsereg főparancsnokként. Elterjeszti a gőzgépet, kazánokat. Grófi rangot kap. Elméleti fizikai kutatásainak eredményeit többek között 1798-ban A súrlódás által keltett hő forrásának kísérleti vizsgálata című tanulmányában foglalta össze 1.Megfigyeli, hogy az ágyúcsövek fúrásánál, mechanikai munkavégzésnél az anyag melegszik. Ha ezt mozgás hozza létre, akkor a hőnek is mozgásnak kell lennie. 2. Halmazállapot változás során az elnyelt hőnem növeli a test tömegét (kísérletileg bizonyítja a kalorikumsúlytalan. 3. Az ágyúcsövek fúrásánál fellépő hő viszonyok tanulmányozása mivel ilyenkor a hő korlátlanul elvezethető a rendszerből, ezért a kalorikum nem anyag. 13

Az energiamegmaradás elvének felismerése: Mayer, Joule, Helmhotz az energia a fizika általánosan megmaradómennyisége, amely fennáll minden természeti folyamatra, így a hőtani és mechanikai jelenségeket is magába foglaló folyamatokra is. Robert Mayer(1814. 1878) német hajóorvos, fizikus, "energia nem keletkezik és nem vész el". A trópusokon vörösebb a matrózok vénás vére, vagyis kisebb az árnyalatkülönbség az artériás és a vénás vér közt. Magyarázata: mivel magasabb a hőmérséklet, ezért az emberi életműködéshez szükséges hőegy részét maga a környezeti hőmérséklet fedezi és kisebb az oxidációaránya. Ezek alapján tehát az emberi test hője, az oxidációáltal nyert kémiai energia valamint a test munkavégzése egymásba átalakíthatófizikai jelenségek. Először mondja ki az energiamegmaradás elvét (1841), termodinamika első főtételét. 14

A hő mechanikai egyenértéke James Prescott Joule(1818-1899) Sörfőzde tulajdonos Az utolsó autodidakta, kiváló méréstechnikával rendelkezett. Kutatta: a mechanikai energia közvetlenül hőenergiávátörténőalakításának lehetőségét Az elektromos áram hőhatását A munka mértékegységét róla nevezték el. Az elektromos áram munkája: Joule hő Θ I 2 R t W = I 2 R t Joule törvénye: 1840 Az áram hőhatását mérő berendezés 15

A híres Joule kísérlet Joule berendezése (1845) A hő mechanikai egyenértékének pontos megmérését lehetővé tévő eszköz. 1 cal= 420 J A mechanikai munka teljes egészében hővéalakítható, de a hőcsak részben mechanikai munkává. (II. főtételhez vezet majd) 16

A TERMODINAMIKA ELSŐ FŐTÉTELE: HELMHOLTZ Egy termodinamikai rendszer belsőenergiája a környezettől felvett hőmennyiség és a környezet által végzett munka összegével változik. A rendszer és a környezet energiájának összege állandó. Zárt rendszer energiája állandó. A termodinamika első főtétele differenciális és integrális alakban de = δ Q + δw E = Q + W 17

A HŐ KINETIKUS ELMÉLETE A hő az anyagot felépítő apró részecskék, a molekulák mozgásának energiája. A molekulák átlagos viselkedését kell vizsgálni: statisztikai módszerek bevezetése Rudolf Clausius(Németország) Ludwig Boltzmann,(Németország) James Clerk Maxwell, (Anglia) Ludwig Gibbs,(USA) Daniel Bernoulli, (1738): Mechanikai gondolatmenet segítségével meghatározza, hogy az ide-oda száguldórészecskék ütközése mekkora nyomást fejt k falra (impulzus változás alapján): 2 p = nmv ahol n a térfogategységben lévő részecskék száma Ezzel érthető a Boyle-Mariotte törvény is. Ha ugyanakkora gázmennyiség fele akkora térfogatban van, akkor másodpercenként kétszer akkora mennyiségűrészecske pattan vissza a falról: a nyomás a duplájára változik. 18

Ha a molekulák gyorsabban mozognak, akkor: fal minden részét több részecske éri el minden ütközés ereje (impulzus) növekszik. Mindkét hatás arányos a sebességgel, ezzel a nyomás a sebesség négyzetével,vagyis a molekulák kinetikus energiájával arányosannövekszik. Az abszolút hőmérséklet egyenesenarányos a gáz molekuláinak átlagos mozgási energiájával. Boltzmann állandó.

Maxwell: sebességeloszlás (1860) Tisztán mechanikai analógia alapján: (nagyszámú golyó véletlenszerű ütközésének statisztikai vizsgálata) Maxwell féle sebességeloszlás a hőmérséklet függvényében Clausius: Ekvipartíció tétel (1866) Ha kétkülönbözőgázt keverünk össze, akkor termikus egyensúly esetén a két gáz részecskéinek közepes kinetikus energiája azonos. Minden szabadsági fokra ugyanakkora átlagos energia jut: 1 E = kt 2 k = 1,38 10 23 J K k a Boltzmann állandó:1 fok hőmérsékletemelkedés esetén valamely gáz minden molekulája szabadságfokonként átlagosan 1/2 k energiát vesz fel(természeti állandó). c p f + 2 = c f v A szabadsági fokok és a fajhők közötti összefüggés A bonyolultabb molekulák mozgásának azonban több összetevője is lehet: (rezgés, forgás) 20

A TERMODINAMIKA MÁSODIK FŐTÉTELE: AZ ENTRÓPIA Rudolf Clausius:(1822 1888) makroszkópikus termodinamika Az entrópia fogalom bevezetése : 1854 A második főtétel megfogalmazása: 1865 Kiindulási axióma: a hő magától nem áramlik hidegebb testből a melegebbe. Más megfogalmazás: nem lehet olyan gépet építeni, ami a hőt teljes egészében mechanikai energiává alakítaná át (másodfajú perpetum mobile). Matematikai megfogalmazása (Clausius) : az entrópia függvény: Irreverzibilis körfolyamatokra: Önként csak olyan folyamat mehet végbe, amelynek során az entrópia nő. Egy zárt rendszer energiája állandó. Egy zárt rendszer entrópiája csak növekedhet. 21

Entrópia és valószínűség : Boltzmann féle eloszlás Az entrópia a rendszer rendezettségének a mértékét jellemzi. Minél rendezettebb szerkezete van egy rendszernek, annál kisebb a lehetséges mikro állapotok száma (W) Az entrópia és a statisztikus valószínűség közötti összefüggés: S = k lnw 22