PREDAVANJE 13

TOPLOTNE MAŠINE

13.1. Reverzibilni i ireverzibilni procesi

kružni proces- proces u kojem se sistem, nakon prolaska kroz niz stanja, vraća u prvobitno stanje. Na dijagramu stanja ciklus je predstavljen zatvorenom krivom.

direktni ciklus je ciklus u kojem se obavlja pozitivan rad:

. Ciklus se nastavlja u smjeru kazaljke na satu.

Ciklus koji idealan gas mogu se podijeliti na procese širenja i kontrakcije. Produžni radovi (



- pozitivno (

).

Kompresijski rad (

) određuje se površinom figure

- negativan (

).

Rad koji gas obavi po ciklusu određen je površinom koju pokriva zatvorena kriva.

obrnuti ciklus je ciklus u kojem se vrši negativan rad

. Ciklus se odvija u smjeru suprotnom od kazaljke na satu.

Produžni rad 1 a 2 pozitivna

. Kompresijski rad 2 b 1 negativan

. Rad koji gas obavi po ciklusu određen je površinom koju pokriva zatvorena kriva.

Koeficijent performansi (COP) za kružni proces. Kao rezultat kružnog procesa, sistem se vraća u prvobitno stanje, tj. promena unutrašnje energije gasa je nula. Pišemo prvi zakon termodinamike:

. Jer

, Shodno tome

, tj. rad po ciklusu jednak je količini toplote primljene izvana. Ali kao rezultat kružnog procesa, sistem može i primati toplinu i potom je odavati

,

gdje  količina toplote dobijeno o grijaču, i

- količina toplote koju sistem prenosi na hladnjak.

Efikasnost za kružni proces:

.

Proces se zove reverzibilan, ako se može pojaviti i direktno i u obrnuti smjer, a sistem se vraća u prvobitno stanje, tj. in okruženje i nema promjena u sistemu. Bilo koji drugi proces se zove nepovratan.

Svi stvarni procesi su praćeni rasipanjem energije (zbog trenja, provođenja toplote). Dakle, obrnuti procesi su idealizirani stvarni procesi. Oni su ekonomičniji i imaju maksimalnu efikasnost. Smatramo ih iz dva razloga: 1) mnogi procesi u prirodi i tehnologiji su praktično reverzibilni; 2) možete vidjeti načine za poboljšanje efikasnosti pravih motora.

Kružni procesi su u osnovi rada toplotnih motora i rashladnih mašina.

13.2. Toplotni motori i rashladne mašine

toplotni motor- Ovo je periodično radi motor koji obavlja rad zbog topline primljene izvana. Toplotni motori koriste direktan ciklus.

Princip rada toplotnog motora. Od termostata sa višom temperaturom pozvao grijač, količina toplote se oduzima po ciklusu , i termostat sa nižom temperaturom , koji se zove frižider, količina toplote koja se prenosi po ciklusu

, dok obavljate posao

(Sl. 13.1).

Rice. 13.1 Toplotni motor

Efikasnost toplotnog motora je omjer rada ALI vrši motor na utrošenu energiju, tj. na količinu topline oduzete od grijača:

.

Iz ovog izraza se vidi da je čak i za idealnu toplotnu mašinu efikasnost manja od 1, tj. manje od 100%. Carnot je pokazao da su za rad toplotnog motora potrebna najmanje dva izvora toplote različitih temperatura, jer u procesu kompresije potrebno je ohladiti radni fluid. U suprotnom se neće raditi nikakav posao.

Carnotova teorema. Od svih periodično operativnih toplotnih motora sa istim temperaturama grejača ( ) i frižidere ( ), reverzibilne mašine imaju najveću efikasnost. Istovremeno, efikasnost reverzibilnih mašina koje rade na istim temperaturama grejača ( ) i frižidere ( ), jednaki su jedni drugima i ne zavise od prirode radnog fluida (tijela koje obavlja kružni proces i razmjenu energije s drugim tijelima), ali je određena samo temperaturama grijača i hladnjaka.

.

Rashladne mašine- intermitentne instalacije u kojima se zbog rada vanjskih sila toplota prenosi na tijelo sa višom temperaturom.

Princip rada rashladnih mašina. Sistem po ciklusu od termostata sa nižom temperaturom količina toplote se uzima

i predaje se termostatu sa višom temperaturom količina toplote (Sl. 13.2).

Rice. 13.2. Mašina za hlađenje

Pošto je ovaj proces neprirodan (toplota ne može spontano da pređe sa hladnog tela na toplo), potrebno je raditi na sistemu.

.

Dakle, količina toplote Q 1 koji sistem daje termostatu s višom temperaturom T 1 , više topline Q 2 dobijen od termostata sa nižom temperaturom T 2, o količini posla ALI savršeno nad sistemom.

Efikasnost rashladnog uređaja (koeficijent performansi):

.

Zaključak: koeficijent performansi karakteriše efikasnost rashladne mašine i definiše se kao odnos količine toplote oduzete od termostata sa nižom temperaturom

raditi ALI, koji se troši na dovođenje rashladne mašine u rad. Bez obavljanja rada, toplota se ne može uzeti sa manje zagrejanog tela i preneti na toplije telo.

13.3 Carnotov ciklus i rad po ciklusu

Carnotov ciklus je najekonomičniji reverzibilni kružni ciklus, koji se sastoji od dvije izoterme i dvije adijabate. Razmotrimo direktni Carnotov ciklus sa idealnim gasom kao radnim fluidom (slika 13.3).

Rice. 13.3. Carnotov ciklus na dijagramu P, V

Proces 1-2 izotermna ekspanzija; proces 2-3 adijabatsko širenje; proces 3-4 izotermna kompresija; proces 4-1 adijabatska kompresija.

1-2 2-3 3-4 4-1

izotermno adijabatsko izotermno adijabatsko

ekspanzija ekspanzija kompresija kompresija

Razmotrite termodinamičke procese i rad u njima.

- izotermno širenje

,

,

;

adijabatsko širenje

,

,

;

- izotermna kompresija

,

,

;

- adijabatska kompresija

,

,

.

Rad po ciklusu:

Zaključak: rad po ciklusu je određen površinom ograničenom izotermama i adijabatama Carnotovog ciklusa.

Termička efikasnost Carnot ciklusa:

.

Koristimo pirinač. 13.3 i zapisati jednačinu adijabatskog procesa u obliku

:

;

;

.

Ove izraze zamjenjujemo u formulu za termičku efikasnost kružnog procesa:

.

Zaključak: za Carnotov ciklus, efikasnost je stvarno određena samo temperaturama grijača i hladnjaka.

test pitanja

Šta je kružni proces?

Šta je ciklus naprijed i nazad? Gdje se primjenjuju?

Šta su toplotni motori i kako rade?

Šta su frižideri i kako rade?

Šta je Carnotov ciklus? Koliki je rad po ciklusu?

Dobijte izraz za termičku efikasnost Carnotovog ciklusa.

Zadaci

Idealna toplotna mašina koja radi po Carnot ciklusu radi 2,94 kJ rada po ciklusu i daje hladnjaku količinu toplote od 13,4 kJ. Nađi efikasnost ciklusa. [≈ 18 %].

Idealan toplotni motor radi na Carnot ciklusu. Istovremeno, 80% količine topline primljene od grijača prenosi se u hladnjak. Količina primljene topline iz grijača je 6,28 kJ. Pronađite efikasnost ciklusa i rad po ciklusu. .

Frižider koji radi na obrnutom Carnot ciklusu obavlja 37 kJ rada po ciklusu. Istovremeno, uzima toplotu od tela teljenja sa temperaturom od -10 S i prenosi toplotu na telo sa temperaturom od 17 S. Pronađite koeficijent performansi frižidera i količinu toplote koja se uzima iz hladnog tela po ciklusu. [≈ 9,74; 360 kJ].

PREDAVANJE 14

ENTROPIJA. DRUGO PORIJEKLO TERMODINAMIJE

14.1. Entropija i njena promjena u nekim termodinamičkim procesima

Kvalitativna razlika između toplotnog kretanja molekula i drugih oblika kretanja je njegova slučajnost, slučajnost. Stoga, da bi se opisali termičko kretanje molekula, uvodi se kvantitativna mjera stepena molekularnog poremećaja - entropija.

termičke mašine, Carnotov ciklus

Toplotni motori su važna primjena termodinamike. Ispod termalna mašina razumjeti uređaj koji pretvara neki dio primljene količine topline u mehanički rad. Mehanički rad u toplotnim mašinama obavlja se u procesu ekspanzije određene supstance koja se naziva radna tečnost. Kao radni fluid obično se koriste gasovite materije (pare benzina, vazduh, vodena para).

Termalni motori se dijele u dvije klase: mašine za jednokratnu upotrebu (raketa, top, itd.) i ciklične mašine (parne mašine, motori sa unutrašnjim sagorevanjem).

ciklus Poziva se proces čiji su početak i kraj isti. Primjer cikličkog procesa je proces prikazan na slici 13.3. Rad ciklusa sastoji se od rada samog sistema ( parcela abc) i rad na sistemu ( parcela cda).

Slika 13.3 - Kružni proces na dijagramu ( str, V). abc je kriva ekspanzije, cda je kriva kompresije. Posao A u kružnom procesu jednak je površini figure.

Rad u ciklusu brojčano jednak površini figure a b c d. Plin radi na lokaciji abc od primljeno od grijač količinu toplote i na lokaciji cda Rad na gasu obavljaju spoljne sile. Da bi rad vanjskih sila bio manji od rada plina, potrebno ga je izvoditi na nižoj temperaturi, a samim tim i određena količina topline mora preći iz radno tijelo– gas – na manje zagrejano telo – frižider. Energetska šema toplotnog motora prikazana je na slici 13.4.

Izjava da je za obavljanje korisnog rada u cikličnoj mašini potrebno učešće dva tela sa različita temperatura, zove se Carnotov princip.

Slika 13.4 - Energetski dijagram toplotnog motora: 1 - grijač;

2 - frižider; 3 - radno tijelo. Q 1 > 0, A > 0, Q 2 < 0; T 1 > T 2 .

Ciklus kojim se količina topline koja se uzima od tijela najbolje može pretvoriti u mehanički rad naziva se Carnot ciklus. Idealan gas deluje kao radni fluid. Carnotov ciklus se sastoji od dvije izoterme i dvije adijabate (slika 13.5).

Slika 13.5 - Šema Carnot ciklusa

U odjeljku 1-2, radni fluid dolazi u kontakt s grijačem (tijelo s velikim toplinskim kapacitetom) i od njega prima određenu količinu topline Q1. U ovom slučaju se ostvaruje izotermno širenje plina (zbog velikog toplinskog kapaciteta grijača, njegova temperatura se ne mijenja). Ovo je najprofitabilniji jednokratni proces, u kojem se sva primljena količina toplote pretvara u mehanički rad, prema prvom početak termodinamike:

(13.25)

Odjeljak 2-3 odgovara adijabatskom širenju idealnog plina. U ovoj fazi dolazi do prekida kontakta sa grijačem i radni fluid ne razmjenjuje količinu topline s drugim tijelima. Ovo je također korisno, jer u ovom slučaju plin radi zbog vlastite unutrašnje energije, uslijed čega se smanjuje, temperatura plina postaje jednaka T 2. Prema prvom zakonu termodinamike,

U odeljku 3-4 radni fluid se dovodi u termički kontakt sa frižiderom koji ima veliki toplotni kapacitet i temperaturu T 2 . Ovdje se na nižoj temperaturi plin izotermno komprimira, obavljajući na njemu rad koji je brojčano jednak količini topline koja je predata hladnjaku, rad samog plina, kao i date količine topline, je negativan:

(13.27)

Na nižoj temperaturi, kada unutrašnja energija manji od početnog, lakše je komprimirati gas, pa je rad A 34 manji od rada A 12. Izotermna kompresija je opet najpovoljnija, jer nije potrebno mijenjati unutrašnju energiju plina, trošeći dodatni rad na vanjske sile. U posljednjem dijelu Carnotovog ciklusa potrebno je gas vratiti u prvobitno stanje na najpovoljniji način, odnosno adijabatski ga komprimirati. Kod adijabatske kompresije nema toplinskog kontakta između radnog fluida i hladnjaka, a rad vanjskih sila u potpunosti se troši na povećanje unutrašnje energije plina:

Korisni rad po ciklusu jednak je algebarskom zbiru rada svake sekcije Carnotovog ciklusa: . Poređenje formula (13.25) i (13.28) nam omogućava da zaključimo da je rad gasa u sekciji 2-3 po veličini jednak radu gasa u sekciji 4-1, ali je suprotan predznakom, stoga, algebarski zbir rad u ovim sekcijama je nula, a rad za ciklus će biti određen zbirom radova sekcija 1-2 i 3-4:

(13.29)

Za dalju transformaciju korisnog rada, razmotrite adijabatske jednadžbe u odjeljcima 2-3 i 4-1, napisane u terminima zapremine i temperature: i . Podijelite drugu jednačinu s prvom i dobijete: ili . S obzirom na ovu jednakost, možemo izvući iz zagrada prirodni logaritam volumne omjere u formuli (13.29) i dobiti izraz za korisni rad po Carnot ciklusu.

Da li je moguć tako idealan toplotni motor koji prima 50 J od grijača po ciklusu i obavlja koristan rad od 100 J? Kolika je efikasnost takvog toplotnog motora?

1) moguće,

2) moguće,

3) moguće,

4) nemoguće,

Rješenje.

Takav toplinski stroj je nemoguć, jer je, prema drugom zakonu termodinamike, korisni rad po ciklusu uvijek manji od količine topline primljene od grijača. Efikasnost takvog toplotnog motora bila bi jednaka

Tačan odgovor: 4.

Odgovor: 4

Idealan gas izvodi ciklični proces 1→2→3→4→1, prikazan na slici. Kao rezultat ovog cikličkog procesa

1) ukupan rad koji je izvršio gas je nula.

2) promena unutrašnje energije gasa je nula.

3) ukupna količina toplote koju primi i oslobodi gas je nula.

4) sva toplota koju gas primi u procesu 1→2→3 u potpunosti se pretvara u mehanički rad.

Rješenje.

Unutrašnja energija je funkcija stanja gasa, odnosno zavisi samo od stanja gasa. Pošto se, kao rezultat cikličkog procesa, gas vraća u prvobitno stanje, promena njegove unutrašnje energije na kraju je nula.

Hajde da raspravimo zašto druge opcije nisu tačne.

U dijagramu, rad idealnog gasa po ciklusu odgovara površini ciklusa. Pošto je ovo područje različito od nule, zaključujemo da ukupan rad gasa nije nula.

Prema prvom zakonu termodinamike, toplota koja se prenosi na gas ide na rad protiv spoljašnjih sila i na promenu unutrašnje energije: promena energije u procesu 1→2→3→4→1 je nula, rad nije -nula, dakle, ukupna količina toplote koju gas prima i daje ne može biti nula.

Konačno, ako prvi zakon posebno primijenimo za proces 1→2→3, onda je lako vidjeti da, budući da se plin zagrijava, njegova unutrašnja energija u ovom odsječku raste, što znači da nije sva toplina prenijeta na gas ide na posao.

Tačan odgovor: 2.

Odgovor: 2

Izvor: Yandex: Obuka KORISTI rad u fizici. Opcija 1.

Gost 19.12.2012 20:29

U procesu 2-->3, rad je bio pozitivan, jer se povećala zapremina i sam gas je obavio posao. U procesu 4-->1 radi se na gasu, rad je negativan, jer se zapremina smanjuje. Zašto ukupan rad nije jednak nuli? Da li je bilo potrebno u zadatku pojasniti šta se podrazumeva pod zbirom modula rada?

Gost

Dobar dan!

Tako je, radovi imaju suprotne predznake, ali se razlikuju i po modulu. Kao rezultat toga, ukupan rad se razlikuje od nule.

Efikasnost idealnog toplotnog motora može se povećati za

1) samo smanjenjem temperature grijača

2) samo povećanjem temperature frižidera

3) korišćenje drugog gasa kao radnog fluida

4) smanjenjem temperature frižidera ili povećanjem temperature grejača

Rješenje.

Efikasnost idealnog toplotnog motora ne zavisi od radnog fluida i određena je relacijom: Dakle, ova vrednost se može povećati smanjenjem temperature frižidera ili povećanjem temperature grejača.

Tačan odgovor: 4.

Odgovor: 4

Izvor: Yandex: USE trening rad u fizici. Opcija 2.

Na slici je shematski prikazan smjer prijenosa topline tijekom rada dva idealna toplinska motora. Koji je efikasniji?

1) na prvom

2) na drugom

3) obe mašine imaju istu efikasnost

4) nemoguće je nedvosmisleno odgovoriti

Rješenje.

Efikasnost idealne toplotne mašine zavisi samo od temperature grejača i frižidera i data je izrazom: Za prvu mašinu grejač je šematski prikazan odozgo, a za drugu - odozdo. Dakle, efikasnost prve mašine je jednaka

Efikasnost drugog idealnog toplotnog motora:

Time je efikasnost druge mašine veća.

Tačan odgovor: 2.

Odgovor: 2

Izvor: MIOO: Nastavni rad iz fizike 18.10.2013. opcija 1.

Na slici su prikazana dva ciklična procesa 1 → 2 → 3 → 4 → 1 i 5 → 6 → 7 → 8 → 5.

Koja je od sljedećih izjava tačna?

A. Rad gasa u slučaju cikličkog procesa 1 → 2 → 3 → 4 → 1 veći je od rada gasa u slučaju cikličkog procesa 5 → 6 → 7 → 8 → 5.

B. Promjena unutrašnje energije plina kao rezultat cikličkog procesa 1 → 2 → 3 → 4 → 1 veća je od promjene unutrašnje energije plina kao rezultat cikličkog procesa 5 → 6 → 7 → 8 → 5.

1) samo A

3) samo B

4) ni A ni B

Rješenje.

Na dijagramu, rad plina kao rezultat cikličkog procesa odgovara području "unutar" ciklusa. Iz gornje slike se može vidjeti da je površina kvadrata 1-2-3-4-1 veća od površine romba 5-6-7-8-5. Dakle, rad gasa u slučaju cikličkog procesa 1 → 2 → 3 → 4 → 1 veći je od rada gasa u slučaju cikličkog procesa 5 → 6 → 7 → 8 → 5. Dakle, izjava A je tačna.

Nakon bilo kojeg cikličkog procesa, plin se vraća u prvobitno stanje. Unutrašnja energija je funkcija stanja, stoga, kao rezultat bilo kojeg ciklusa, promjena unutrašnje energije je uvijek nula. Dakle, izjava B nije tačna.

Tačan odgovor: 1.

Odgovor: 1

Izvor: MIOO: Dijagnostički rad iz fizike 17.12.2012. opcija 1.

Koja od slika ispravno prikazuje zavisnost efikasnosti idealnog toplotnog motora o temperaturi grejača pri konstantnoj temperaturi frižidera?

Rješenje.

Efikasnost idealnog toplotnog motora data je izrazom: Dakle, pri fiksnoj temperaturi frižidera, efikasnost se ponaša kao što je prikazano na slici 3: na temperaturi ide na nulu, na beskonačnoj temperaturi grejača teži 1.

Tačan odgovor: 3

Odgovor: 3

Izvor: MIOO: Nastavni rad iz fizike 04.11.2013. varijanta PHI1501.

Koja od slika ispravno prikazuje zavisnost efikasnosti idealnog toplotnog motora o temperaturi frižidera pri konstantnoj temperaturi grejača?

Rješenje.

Efikasnost idealnog toplotnog motora data je izrazom: Dakle, pri fiksnoj temperaturi grejača, efikasnost se ponaša kao što je prikazano na slici 1: opada linearno sa porastom temperature frižidera, a na temperaturi nestaje.

Tačan odgovor: 1

Odgovor: 1

Izvor: MIOO: Nastavni rad iz fizike 04.11.2013. varijanta PHI1502.

Na slici je prikazan graf ciklusa koji se izvodi sa jednoatomskim idealnim gasom. U kom se odsjeku smanjila unutrašnja energija plina? Količina gasne supstance je konstantna.

Rješenje.

Unutrašnja energija fiksne količine jednoatomnog idealnog gasa zavisi samo od temperature, njena promena je određena izrazom: Dakle, unutrašnja energija opada sa padom temperature. Iz gornjeg grafikona se može vidjeti da je temperatura u tom području opala CD.

Tačan odgovor: 3

Odgovor: 3

Izvor: Jedinstveni državni ispit iz fizike 06.06.2013. glavni talas. Daleki istok. Opcija 1.

Rješenje.

Iz dijagrama je jasno da ovo odgovara presjeku DA.

Tačan odgovor: 4

Odgovor: 4

Izvor: Jedinstveni državni ispit iz fizike 06.06.2013. glavni talas. Sibir. Opcija 1.

Na slici je prikazan ciklus koji se izvodi sa idealnim gasom. Radovi se ne rade na licu mjesta

Rješenje.

BC.

Tačan odgovor: 2

Odgovor: 2

Izvor: Jedinstveni državni ispit iz fizike 06.06.2013. glavni talas. Sibir. Opcija 2.

Na slici je prikazan ciklus koji se izvodi sa idealnim gasom. Radovi se ne rade na licu mjesta

Rješenje.

Rad gasa povezan je sa promjenom njegove zapremine. Ako se plin širi, vrši pozitivan rad na vanjske sile. Naprotiv, ako se njegov volumen smanji, spoljne sile radi pozitivno na tome. Dakle, rad je nula ako se zapremina gasa ne menja.

AB

Tačan odgovor: 1

Odgovor: 1

Izvor: Jedinstveni državni ispit iz fizike 06.06.2013. glavni talas. Sibir. Opcija 3.

Na slici je prikazan ciklus koji se izvodi sa idealnim gasom. Radovi se ne rade na licu mjesta

Rješenje.

Rad gasa povezan je sa promjenom njegove zapremine. Ako se plin širi, vrši pozitivan rad na vanjske sile. Naprotiv, ako se njegov volumen smanji, vanjske sile vrše pozitivan rad na njemu. Dakle, rad je nula ako se zapremina gasa ne menja.

Prema Charlesovom zakonu, u izohoričnom procesu, omjer tlaka i temperature ostaje konstantan: Iz dijagrama je jasno da dijagram ima slično svojstvo DA. Na njemu se ne radi nikakav posao.

Tačan odgovor: 4

Odgovor: 4

Izvor: Jedinstveni državni ispit iz fizike 06.06.2013. glavni talas. Sibir. Opcija 5.

O. Pozitivna količina toplote ne može spontano da pređe sa hladnijeg tela na toplije.

1) samo A

2) samo B

4) ni A ni B

Rješenje.

Obje izjave su tačne. Oni čine suštinu drugog zakona termodinamike.

Clausiusov postulat: „Nemoguć je proces čiji bi jedini rezultat bio prijenos topline sa hladnijeg tijela na toplije“ (takav proces se naziva Clausiusov proces). Odnosno, toplota može spontano preći samo sa toplijeg tela na hladnije.

Tačan odgovor: 3.

Odgovor: 3

Izvor: Jedinstveni državni ispit iz fizike 06.06.2013. glavni talas. Ural. Opcija 1.

Koja od sljedećih izjava je tačna?

A. Pozitivna količina toplote spontano prelazi sa toplijeg tela na hladnije.

B. Nemoguće je stvoriti ciklički toplinski motor, uz pomoć kojeg je moguće u potpunosti pretvoriti energiju primljenu od grijača u mehanički rad.

1) samo A

2) samo B

4) ni A ni B

Rješenje.

Drugi zakon termodinamike zabranjuje takozvane perpetual motore druge vrste, pokazujući da efikasnost ne može biti jednaka jedinici.

Postoji nekoliko ekvivalentnih formulacija drugog zakona termodinamike:

Clausiusov postulat: „Nemoguć je proces čiji bi jedini rezultat bio prijenos topline sa hladnijeg tijela na toplije“ (takav proces se naziva Clausiusov proces).

Thomsonov (Kelvinov) postulat: "Kružni proces je nemoguć, čiji bi jedini rezultat bio proizvodnja rada hlađenjem termalnog rezervoara" (takav proces se naziva Thomsonov proces).

Ovo pokazuje da su obe tvrdnje tačne.

Tačan odgovor: 3

Odgovor: 3

Izvor: Jedinstveni državni ispit iz fizike 06.06.2013. glavni talas. Ural. Opcija 2.

Koja od sljedećih izjava je tačna?

O. Prilikom termičkog kontakta dva tijela koja imaju različite temperature, pozitivna količina toplote ne može spontano preći sa tijela sa nižom temperaturom na tijelo sa višom temperaturom.

B. Nemoguće je stvoriti ciklički toplinski motor, uz pomoć kojeg je moguće u potpunosti pretvoriti energiju primljenu od grijača u mehanički rad.

1) samo A

2) samo B

4) ni A ni B

Rješenje.

Obje izjave su tačne.

Drugi zakon termodinamike zabranjuje takozvane perpetual motore druge vrste, pokazujući da efikasnost ne može biti jednaka jedinici.

Postoji nekoliko ekvivalentnih formulacija drugog zakona termodinamike:

Clausiusov postulat: „Nemoguć je proces čiji bi jedini rezultat bio prijenos topline sa hladnijeg tijela na toplije“ (takav proces se naziva Clausiusov proces). To jest, kada dva tijela dođu u kontakt sa različite temperature toplota može preći samo sa toplijeg tela na hladnije.