PRIMENA PRVOG I DRUGOG ZAKONA TERMODINAMIKE

(ZADACI)

Termodinamičku

analizu, zasnovanu

na

dva

fundamentalna

zakona, najbolje

ćemo

shvatiti

na

primeru

energetskih

konverzija

unutar

izolovanog

sistema

sastavljenog

od

nekoliko

energetskih

rezervoara. Zamislimo

izolovan

termodinamički

sistem

sastavljen

od

tri toplotna

rezervoara: Ra, Rb, i Rc

(na

temperaturama Ta, Tb, i Tc) i mehaničkog

rezervoara

Rm. Pretpostavimo

da

je

njihov

energetski

sadržaj

poznat

i da

iznosi

Ua, Ub i Uc, odnosno

Um. Treba

napomenuti

da

smo, zbog

pojednostavljenja, energetske

sadržaje

svih

rezervoara

označili

sa

U (slovom

koje

je

rezervisano

za

unutrašnju

energiju), mada

bi prikladnija

bila

oznaka

E, imajući

u vidu

da

se radi

o organizovanoj

energiji.

Za

svaki

od

slučajeva

utvrditi

da

li

toplotni

motor zadovoljava

prvi

zakon

i da

li

krši

drugi

zakon.

a)

da

da

(moguće)

b)

da

ne, nemoguće

Kelvin–Planck

c)

ne

da, ali

zakon

o održanju energija

nije

ispoštovan

d)

da

da

(ireverzibilan prenos toplote)

I II

Za

svaki

od

slučajeva

utvrditi

da

li

toplotna pumpa

zadovoljava

prvi

zakon

i da

li

krši

drugi

zakon.

a)

da

da

(moguće)

b)

da

da

c)

ne

da, ali

zakon

o održanju energija

nije

ispoštovan

d)

da

ne

(nemoguće, Clausius)

I II

Klima uređaj

oslobađa

5.1 kwh

u prostoriju, a troši 1,5 kW! KKD?

Kuća

se greje primenom toplotne pumpe (KKD

= 2.2)

, i temperatura se održava

na

20oC. Procenjuje

da

se

gubi

0,8 kwh

energije. Temperatura okoline

-

10oC.

Rad potreban za funkcionisanje toplotne

pumpe?

KKD

KKD

Na mestima

gde

je vazduh

je

vrlo

hladan zimi, kao

-

30oC moguće je pronaćitemperature

od

13oC u unutrašnjosti zemlje. efikasnost

toplotnog

motora

između

ova

dva termalna

rezervoara?