De enige fundamentele verschil is het verschil in de entropie overdracht. Om dit te zien, laat dU Heb de energie verandering van het systeem tijdens een omkeerbaar proces. Vervolgens wordt de door het systeem ontvangen warmte kan worden geregeld door (8,1) Hier de streep op het derivaat ons herinneren dat dit geen exacte differentieel. Van behoud van energie, hebben we of (8,2) Dus we zien dat als d s = 0, dan krijgen we pure werk . Evenzo, als dU = t d s, krijgen we pure warmte. Een direct gevolg hiervan is dat kringlopen niet kan produceren zoveel energie als erin werd gebracht. Om dit te zien, herinneren dat omdat het werk is een vorm van energie, elke vorm van werk kan worden omgezet in arbeid. Op dezelfde manier kunnen we volledig omzetten werk in warmte omdat het werk niet entropie betrekken. We kunnen echter niet omzetten warmte volledig in het werk, omdat warmte komt het systeem met een zekere mate van entropie, die het werk neemt niet weg. Zo entropie bouwt in het proces. Dit kan niet worden toegestaan om voor onbepaalde tijd voort te zetten; veeleer de entropie moeten uiteindelijk worden verwijderd uit het systeem. De enige manier om dit te doen is om het te verwijderen als warmte, maar met behoud van energie die ons vraagt in een gelijke hoeveelheid extra warmte te zetten bij de start. Overweeg een inrichting welke ingangen een hoeveelheid warmte omzet in arbeid, verdrijft de restwarmte en gebruikt wat extra werk te keren naar zijn oorspronkelijke toestand. Dit proces herhaalt nogmaals. Een dergelijke cyclische inrichting is een verbrandingsmotor genoemd. Wanneer de verbrandingsmotor doorloopt als een reversibel proces, de totale energieverandering nul. Beschouw nu de entropie in verband met de verschillende delen van de cyclus. Wanneer we zetten de warmte in het systeem, introduceren we een bedrag van ingang entropie gelijk aan. Ook wanneer we onttrekken van de warmte uit het systeem halen wij een hoeveelheid gelijk aan entropie. Aangezien het proces omkeerbaar is, moeten we dat de entropie dat het systeem binnenkomt gelijk aan de entropie dat laat, en dus (8,3) Nu, herinneren dat de totale energie verandering is nul. Dit betekent dat het totale werk van het verschil tussen de warmte ingevoerd en de warmte onttrokken moet gelijk of, te delen door de warmte-inbreng, (8,4) Dit is de zogenaamde Carnot rendement (of de omzetting van Werk Motoren
Chemische potentieel van Thermische Fysica | Lezing Notes