1212 Varmafræði

Samantekt kafla

Kerfi eru í varmajafnvægi þegar þau hafa sama hitastig.
Varmajafnvægi verður þegar tveir hlutir eru í snertingu og geta skipst frjálst á orku.
Núllta lögmál varmafræðinnar segir að ef kerfin A og B eru í varmajafnvægi hvort við annað og B er í varmajafnvægi við þriðja kerfið, C, þá er A einnig í varmajafnvægi við C.

Þrýstingur er kraftur á flatarmálseiningu, hornrétt á flötinn sem krafturinn verkar á.
Varmaþensla er aukning eða minnkun á stærð hlutar, svo sem lengd, flatarmáli eða rúmmáli, vegna hitabreytingar.
Lögmál kjörgass tengir þrýsting og rúmmál gass við fjölda gasagna, eða fjölda móla, og alkulshitastig gassins.
Varmi og vinna eru tvær ólíkar aðferðir við orkuflutning.
Varmi er orka sem flyst eingöngu vegna hitamismunar.
Fyrsta lögmál varmafræðinnar er Δ $U = Q$ - W. Hér er ΔU breyting á innri orku kerfis, Q er nettóorkuflutningur inn í kerfið með varma og W er nettóvinna sem kerfið vinnur.
Bæði Q og W tákna orku í flutningi; aðeins ΔU táknar sjálfstæða orku sem getur geymst í kerfinu.
Innri orka U kerfis ræðst aðeins af ástandi kerfisins, ekki af því hvernig það komst í það ástand.

Óreiða er mælikvarði á óreglu kerfis: því meiri sem óreglan er, því meiri er óreiðan.
Óreiða lýsir einnig skertu aðgengi orku til að vinna vinnu.
Annað lögmál varmafræðinnar segir að í sérhverju sjálfgengu ferli aukist heildaróreiða kerfis eða haldist stöðug; hún minnkar aldrei.
Varmi flytur orku sjálfkrafa frá heitari hlutum til kaldari hluta, en aldrei sjálfkrafa í öfuga átt.

Varmavélar nota varmaflutning orku til að vinna vinnu.
Hringferli eru ferli sem skila kerfi í upphaflegt ástand í lok hverrar lotu.
Varmanýtni varmavélar er hlutfall vinnuúttaks og orkuinntaks.
Vinnan sem varmavél getur unnið ræðst af nettóvarmaflutningi orku í hringferli; meiri spillivarmi leiðir til minna vinnuúttaks.
Varmadælur taka orku með varma úr köldu útilofti eða öðrum köldum varmageymi og nota hana til að hita rými innandyra.
Kæliskápur er tegund varmadælu; hann tekur orku úr loftinu inni í kælihólfinu og flytur hana til hlýrra lofts utan við skápinn.