TS · Thermodynamics and statistical mechanics

Hai động cơ có thể tuân theo định luật bảo toàn năng lượng, nhưng chỉ một trong số chúng tuân theo giới hạn entropy về hiệu suất.

Kiến thức nền tảng: 19, 20, 34, 35, 36.

• Áp dụng định luật thứ nhất và thứ hai với quy ước dấu
• Liên kết tập hợp, nhân tử Boltzmann và entropy
• Phân tích khí lý tưởng, động cơ nhiệt và thống kê lượng tử

Phát biểu quy ước dấu của định luật thứ nhất: ΔU=Q−W khi W là công thực hiện bởi hệ.

Đối với động cơ thuận nghịch giữa các bồn chứa, hiệu suất bị giới hạn bởi 1−Tc/Th sử dụng nhiệt độ tuyệt đối.

Trọng số Boltzmann là exp(−E/kT). Xác suất yêu cầu chia cho hàm phân bố.

Phân biệt giả thuyết Maxwell–Boltzmann, Bose–Einstein và Fermi–Dirac. Fermion không thể chiếm cùng một trạng thái đơn hạt giống hệt nhau.

Sử dụng công W do khí thực hiện là dương. Định luật thứ nhất là

Đối với sự giãn nở đẳng nhiệt thuận nghịch của khí lý tưởng, U chỉ phụ thuộc vào T, nên Đối với n = 0.50 mol, T = 300 K và thể tích gấp đôi, Khí giãn nở và nhận nhiệt. Bồn chứa mất đi lượng entropy bằng nhau trong giới hạn thuận nghịch này.

Tỷ lệ nhiệt độ Celsius không được dùng trong công thức hiệu suất Carnot.

entropy: Một đại lượng trạng thái liên quan đến độ bội số và quá trình truyền nhiệt thuận nghịch.

hàm phân bố: Tổng các trọng số thống kê dùng để chuẩn hóa xác suất.