- (3) thờng gọi là hàm sóng.
2.nguyên lý thứ hai của nhiệt động lực học
2.1. Động cơ nhiệt
Động cơ nhiệt đợc chế tạo để tạo ra công có ích. Để làm việc này chúng cần cung cấp năng lợng, thông thờng ở dạng truyền nhiệt. động cơ hơi nớc hoặc động cơ ô tô sinh ra công khi chúng còn nhiên liệu, chính sự truyền nhiệt từ nhiên liệu (khi bị đốt cháy) đến động cơ mà nó sinh công. Nội năng của động cơ không thay đổi đảm bảo cho nhiệt độ của nó ổn định. Do đó nhiệt đợc truyền cho động cơ bằng công do động cơ sinh ra và nhiệt lợng mất mát cho môi trờng, nghĩa là theo nguyên lý thứ nhất của nhiệt động lực học ta có:
Q1 = A' + Q' 2 (41)Trong đó: Trong đó:
Q1 – nhiệt lợng cấp cho động cơ. A' – công mà động cơ sinh ra.
Q'2 – nhiệt lợng mất cho môi trờng.
Mục đích của động cơ nhiệt là từ nhiệt lợng Q1 lấy từ nguồn nhiệt (nơi đốt cháy nhiên liệu) có nhiệt độ T1 chuyển thành công A' càng nhiều càng tốt. Ngời ta đo mức độ kết quả công việc này bằng hiệu suất của động cơ nhiệt:
1Q Q A' = η (42) Từ (37) A' = Q1 – Q'2 nên (38) đợc viết thành: 1 2 1 2 1 Q Q 1 Q Q Q ' ' − = − = η (43)
Từ phơng trình trên, chúng ta thấy rằng η=1chỉ khi Q'2 = 0, nghĩa là không có nhiệt lợng mất cho môi trờng (nguồn nhiệt ở nhiệt độ thấp T2). Từ những kinh nghiệm thu nhập đợc, các nhà vật lý và kỹ thuật kết luận rằng: không thể chế tạo đợc một động cơ lý tởng nh vậy. Và đây là cơ sở cho một cách phát biểu nguyên lý thứ hai của nhiệt động lực học. Không có động cơ lý tởng hay
động cơ vĩnh cửu loại 2 (tức là động cơ có hiệu suất bằng 1). 2.2. Máy lạnh
Là thiết bị bơm nhiệt. Thiết bị này chuyển nội năng của vật nằm trong máy ra môi trờng ngoài. môi chất dới tác dụng liên tục của ngoại lực biến thiên theo chu trình, trong đó nó hấp thụ nhiệt ở nơi có nhiệt độ thấp và tỏa nhiệt lợng ở nơi có nhiệt độ cao. Giả sử môi chất lấy nhiệt lợng Q2 của vật cần đợc làm lạnh, công tiêu thụ để vận chuyển nhiệt lợng này ra môi trờng là A, mục đích của máy lạnh là sao cho tốn công A ít nhất mà chuyển đợc nhiệt lợng Q2 càng nhiều. Đại lợng đặc trng cho hiệu quả công việc này là hiệu suất cả máy lạnh:
A Q
k= 2 (44)
Khi máy lạnh làm việc phải cấp cho nó một công A. Nếu A = 0, có nghĩa là việc làm lạnh không tốn một công nào cả, khi đó theo (2.40) hiệu suất máy lạnh bằng vô cùng, ta có máy lạnh lý tởng. Thực tế không thể chế tạo đợc máy lạnh nh vậy. Điều đó có nghĩa là nhiệt lợng không thể truyền từ nơi vật có nhiệt độ thấp đến vật có nhiệt độ cao hơn mà không có sự thay đổi nào khác xảy ra. Đay cũng chính là cách phát biểu thứ 2 của nguyên lý thứ hai của nhiệt động lực học.
2.3. nguyên lý thứ hai của nhiệt động lực học
Nguyên lý thứ hai của nhiệt động lực học đợc phát biểu bằng 2 cách:
Cách 1: không thể chế tạo đợc động cơ lý tởng, tức là một máy hoạt động tuần hoàn biến thiên liên tục thành công nhờ làm lạnh một vật duy nhất mà xung quanh không chịu một sự thay đổi đồng thời nào.
Cách 2: không có máy lạnh lý tởng, tức là nhiệt lợng không thể tự truyền từ vật lạnh sang vật nóng hơn.