Entropiebilanz_2_Hauptsatz Flashcards
(18 cards)
Was beschreibt der 2. Hauptsatz der Thermodynamik?
Er beschreibt die Richtung realer Prozesse
Besagt, dass die Entropie in einem abgeschlossenen System nicht abnehmen kann.
Theoretisch Max Arbeit
Praktische Maximum nähern
Was ist Entropie?
Eine extensive Zustandsgröße, die Unordnung oder Wärmeinhalt auf einem bestimmten Temperaturniveau beschreibt. Einheit: J/K.
Wie lautet die Entropiebilanz für ein System?
dS/dt = ∑(ṁ_i · s_i) + ∑(Q̇_j / T_j) + Ṡ_irr
Was ist die Entropiequelle Ṡ_irr?
Sie beschreibt die Entropieproduktion im Inneren des Systems aufgrund irreversibler Prozesse. Immer ≥ 0.
Wann ist die Entropieproduktion null?
Nur bei vollständig reversiblen Prozessen.
Was bedeutet es, wenn dS/dt > 0 in einem abgeschlossenen System?
Die Entropie nimmt zu, das System entwickelt sich in Richtung Gleichgewicht.
Wie berechnet man den Entropiestrom mit Wärme?
Ṡ = Q̇ / T
Was ist ein reversibler Prozess?
Ein Prozess, bei dem keine Entropie produziert wird, also Ṡ_irr = 0.
Was ist ein irreversibler Prozess?
Ein Prozess mit Entropieproduktion, z. B. durch Reibung, Wärmeleitung oder Druckunterschiede.
Was ist das Prinzip der maximalen Entropie?
Ein abgeschlossenes System entwickelt sich so, dass es den Zustand maximaler Entropie erreicht – das thermodynamische Gleichgewicht.
Wie lautet die reversible Energiebilanz mit Entropie?
dU = -p dV + T dS
Welche Entropieänderung tritt bei Wärmeübertragung auf?
ΔS = ∫ δQ / T
Wie entsteht Entropieproduktion bei Temperaturdifferenzen?
Ṡ_irr = Q̇ · (1/T_kalt - 1/T_warm) ≥ 0
Wie entsteht Entropieproduktion bei Druckdifferenzen?
Ṡ_irr = (p1 - p2) / T · ΔV ≥ 0
Wie lautet der Wirkungsgrad des Carnot-Prozesses?
η_C = 1 - T_kalt / T_warm
Kann Entropie vernichtet werden?
Nein. Entropie kann nur übertragen oder produziert werden, aber niemals zerstört.
Was ist die Entropie eines reversiblen Kreisprozesses?
ΔS = 0, da Anfangs- und Endzustand gleich sind.
Wie lautet der 2. Hauptsatz nach Kelvin-Planck?
Es ist unmöglich, eine Maschine zu bauen, die nur Wärme aufnimmt und vollständig in Arbeit umwandelt.
