Fysiikka 2 Kpl 6

Front 1

Ympäristöstä siirtyy energiaa systeemiin

Back 1

Systeemiin tehty mekaaninen työ kasvattaa systeemin sisäenergiaa. Pumpatessa käden kosketusvoima tekee männän välityksellä työtä ja ilman ja pumpun ulkokuoren sisäenergia kasvaa.

Front 2

Systeemin ympäristöön tekemä työ

Back 2

Pienentää sisäenergiaa. Esim. Laajetessaan systeemi työntää tieltään ilmaa tai muuta ympäristössä olevaa ainetta. Systeemistä siirtyy energiaa ympäristöön.

Front 3

Sisäenergian muutos

Back 3

Voi muuttua kahden prosessin - työn ja lämmön - seurauksena. Voidaan mitata niiden avulla.

Front 4

Miksi kädet lämpenevät, kun niitä hankaa yhteen?

Back 4

Kun kämmeniä hangataan toisiaan vasten, niiden sisäenergia kasvaa kitkan tekemän mekaanisen työn seurauksena ja ne lämpenevät.

Front 5

Systeemiin tuotu energia ja liike

Back 5

Front 6

Lämpöopin 1. Pääsääntö

Back 6

Systeemin sisäenergian muutos on systeemin ja ympäristön välillä lämpönä siirtyneen energian ja tehdyn työn summa.

Front 7

Laajenevan kaasun tekemä työ

Back 7

Front 8

Lämpöopin 2. Pääsääntö

Back 8

Kaikki termodynaamisen prosessit suuntautuvat kohti tasapainoa eli tilannetta, jossa systeemissä ei tapahdu muutoksia. Esim. Energiaa siirtyy aina korkeammasta lämpötilasta matalampaan ja tämä jatkuu kunnes saavutetaan lämpötasapaino.

Front 9

Epäjärjestyksen kasvaminen

Back 9

Energian ja aineen jakautumista yhä tasaisemmin systeemissä.

Front 10

Entropia

Back 10

Epäjärjestyksen määrää kuvaava suure. Mitä suurempi epäjärjestys, sitä suurempi entropia. Luonnossa itsestään tapahtuvissa ilmiöissä entropia lisääntyy. Entropian kasvu osoittaa ajan kulumisen suunnan. Tulevaisuudessa entropia on suurempi kuin menneisyydessä.

Front 11

Lämpöopin 2. Pääsääntö entropian avulla

Back 11

Eristetyn termodynaamisen systeemin entropia kasvaa, kunnes systeemi saavuttaa tasapainotilan.

Front 12

Entropian pieneneminen??

Back 12

Esim. Solujen kasvaminen ja jakautuminen pienentää entropiaa. Kasvuun käytetty energia on kuitenkin suurilta osin auringosta, jonka energia syntyy spontaaneissa, entropiaa lisäävissä, kokonaisuuksissa. Kokonaisuutta tarkastellessa entropia siis kaiken kaikkiaan kasvaa.

Front 13

Lämpövoimakone

Back 13

Esim. Ruohonleikkuri on lämpövoimakone, joka muuntaa lämpöä mekaaniseksi työksi. Ei ole olemassa lämpövoimakonetta, joka muuntaisi kaiken lämpönä ottamansa energian mekaaniseksi työksi.

Front 14

Lämpöliikkeen energia huonompaa kuin muut energialajit

Back 14

Kaikkea systeemin sisäenergiaa ei voi muuttaa mekaaniseksi työksi, vaan osa siitä muuttuu hyödyttömään muotoon ympäristöä lämmitessään. Sanotaankin, että energia huononee, kun se muuttuu lämmöksi.