Selles õppetükis õpime arvutama keha soojendamiseks vajalikku või sellest jahutamisel vabanevat soojushulka. Selleks teeme kokkuvõtte teadmistest, mis eelnevates tundides omandatud.
Lisaks õpime soojushulga valemit kasutades väljendama sellest valemist ülejäänud koguseid ja neid teisi suurusi teades arvutama. Vaadeldakse ka probleemi näidet soojushulga arvutamise lahendusega.
See õppetund on pühendatud keha kuumutamisel või jahutamisel vabaneva soojushulga arvutamisele.
Arvutamisoskus nõutav summa soojus on väga oluline. Seda võib vaja minna näiteks ruumi soojendamiseks veele eraldatava soojushulga arvutamisel.
Riis. 1. Soojushulk, mis tuleb veele ruumi soojendamiseks anda
Või arvutada soojushulk, mis eraldub kütuse põletamisel erinevates mootorites:
Riis. 2. Soojushulk, mis eraldub kütuse põletamisel mootoris
Neid teadmisi on vaja ka näiteks Päikesest eralduva ja Maale langeva soojushulga määramiseks:
Riis. 3. Päikesest eralduv ja Maale langev soojushulk
Soojuse hulga arvutamiseks peate teadma kolme asja (joonis 4):
- kehakaal (mida saab tavaliselt mõõta kaalu abil);
- temperatuuride erinevus, mille võrra keha tuleb soojendada või jahutada (tavaliselt mõõdetakse termomeetriga);
- keha erisoojusmahtuvus (mida saab määrata tabelist).
Riis. 4. Mida peate määramiseks teadma
Valem, mille järgi soojushulk arvutatakse, näeb välja järgmine:
Selles valemis on järgmised kogused:
soojushulk mõõdetuna džaulides (J);
Erisoojus ained, mõõdetuna ;
- temperatuuride erinevus, mõõdetuna Celsiuse kraadides ().
Vaatleme soojushulga arvutamise probleemi.
Ülesanne
Grammi massiga vaskklaas sisaldab temperatuuril liitrit vett. Kui palju soojust tuleb üle kanda klaasile veele, et selle temperatuur muutuks võrdseks ?
Riis. 5. Probleemsete tingimuste illustratsioon
Kõigepealt kirjutame üles lühikese tingimuse ( Antud) ja teisendada kõik suurused rahvusvahelisse süsteemi (SI).
|
Arvestades: |
SI |
|
|
Leia: |
Lahendus:
Esiteks määrake kindlaks, milliseid muid koguseid me selle probleemi lahendamiseks vajame. Kasutades erisoojusmahtuvuse tabelit (tabel 1) leiame (vase erisoojusmahtuvus, kuna seisukorra järgi on klaas vask), (vee erisoojusmahtuvus, kuna tingimuse järgi on klaasis vesi). Lisaks teame, et soojushulga arvutamiseks vajame veemassi. Vastavalt tingimusele antakse meile ainult maht. Seetõttu võtame tabelist vee tiheduse: (tabel 2).
Tabel 1. Mõnede ainete erisoojusmaht,
Tabel 2. Mõnede vedelike tihedused
Nüüd on meil kõik selle probleemi lahendamiseks vaja.
Pange tähele, et lõplik soojushulk koosneb vaskklaasi soojendamiseks vajaliku soojushulga ja selles oleva vee soojendamiseks vajaliku soojushulga summast:
Arvutame esmalt vaskklaasi soojendamiseks vajaliku soojushulga:
Enne vee soojendamiseks vajaliku soojushulga arvutamist arvutame vee massi valemiga, mis on meile tuttav alates 7. klassist:
Nüüd saame arvutada:
Siis saame arvutada:
Tuletagem meelde, mida kilodžaulid tähendavad. Eesliide "kilo" tähendab 
.
Vastus:.
Selle mõistega seotud soojushulga (nn otsesed probleemid) ja koguste leidmise probleemide lahendamise mugavuse huvides saate kasutada järgmist tabelit.
|
Nõutav kogus |
Määramine |
Ühikud |
Põhivalem |
Koguse valem |
|
Soojuse kogus |
Umbes soojushulga ühikutest. Eespool määratlesime soojushulga ühiku – “väikese” kalori – soojushulgana, mis on vajalik vee temperatuuri tõstmiseks 1 K võrra atmosfääri rõhk. Aga kuna vee soojusmahtuvus on erinevatel temperatuuridel erinev, siis tuleb kokku leppida, millise temperatuuri juures see ühekraadine intervall valitakse.
NSV Liidus võeti kasutusele nn kahekümnekraadine kalorsus, mille aktsepteeritud intervall on 19,5–20,5 ° C. Mõnes riigis kasutatakse 15-kraadist kalorit (intervall Neist esimene on võrdne J, teine - J. Mõnikord kasutatakse keskmist kalorit, mis võrdub ühe sajandikuga vee soojendamiseks kuluvast soojushulgast
Soojuse hulga mõõtmine. Neid kasutatakse keha poolt eraldatud või vastuvõetud soojushulga otseseks mõõtmiseks spetsiaalsed seadmed- kalorimeetrid.
Kõige lihtsamal kujul on kalorimeeter anum, mis on täidetud ainega, mille soojusmahtuvus on hästi teada, näiteks veega (erisoojus
Mõõdetud soojushulk kandub ühel või teisel viisil kalorimeetrile, mille tulemusena muutub selle temperatuur. Seda temperatuurimuutust mõõtes saame soojust
kus c on kalorimeetrit täitva aine erisoojusmaht, selle mass.
Tuleb arvestada, et soojus ei kandu üle ainult kalorimeetri ainele, vaid ka anumale ja erinevaid seadmeid mis sinna sisse mahub. Seetõttu on enne mõõtmist vaja määrata kalorimeetri nn termiline ekvivalent - soojushulk, mis soojendab “tühja” kalorimeetrit ühe kraadi võrra. Mõnikord viiakse see parandus sisse, lisades vee massile täiendava massi, mille soojusmahtuvus on võrdne anuma ja kalorimeetri muude osade soojusmahutavusega. Siis võime eeldada, et soojus kandub üle veemassile, mis on võrdne Väärtust nimetatakse kalorimeetri veeekvivalendiks.
Soojusvõimsuse mõõtmine. Kalorimeeter on mõeldud ka soojusmahtuvuse mõõtmiseks. Sel juhul on vaja täpselt teada tarnitud (või eemaldatud) soojuse kogust Kui see on teada, siis arvutatakse erisoojusmaht võrdsest
kus on uuritava keha mass ja selle temperatuuri muutus soojusest
Soojus antakse kehale kalorimeetris, mis peab olema konstrueeritud nii, et antud soojus kanduks üle ainult uuritavale kehale (ja loomulikult kalorimeetrile), kuid ei läheks kaotsi ümbritsevasse ruumi. Vahepeal selliseid soojakadusid mingil määral alati tuleb ette ja nende arvestamine ongi kalorimeetriliste mõõtmiste puhul põhimure.
Gaaside soojusmahtuvuse mõõtmine on keeruline, kuna nende madala tiheduse tõttu on kalorimeetrisse paigutatava gaasi massi soojusmahtuvus väike. Tavatemperatuuril võib see osutuda võrreldavaks tühja kalorimeetri soojusmahutavusega, mis paratamatult vähendab mõõtmiste täpsust. See kehtib eriti soojusmahtuvuse mõõtmise kohta konstantsel ruumalal Määramisel saab selle raskuse ületada, kui katsetatav gaas on sunnitud voolama (konstantsel rõhul) läbi kalorimeetri (vt allpool).
Mõõtmine Peaaegu ainus meetod gaasi soojusmahtuvuse otseseks mõõtmiseks konstantse mahu juures on Joly (1889) pakutud meetod. Selle meetodi diagramm on näidatud joonisel fig. 41.
Kalorimeeter koosneb kambrist K, mille otstes asuvad nookurid täpsed kaalud rippuvad kaks identset õõnsat vaskkuuli, mis on varustatud plaatidega all ja helkuritega üleval. Üks kuulidest pumbatakse välja, teine täidetakse testitava gaasiga. Et gaasil oleks märgatav soojusmahtuvus, juhitakse see sisse olulise rõhu all Sisestatava gaasi mass määratakse kaalude abil, taastades raskustega gaasi sissetoomisest rikutud tasakaalu.
Pärast seda, kui kuulide ja kambri vahel on saavutatud termiline tasakaal, lastakse kambrisse veeaur (auru sisse- ja väljalasketorud asuvad kambri esi- ja tagaseintel ning neid pole näidatud joonisel 41). Aur kondenseerub mõlemal kuulil, soojendades neid ja voolab plaatidesse. Kuid gaasiga täidetud sfääril kondenseerub rohkem vedelikku, kuna selle soojusmahtuvus on suurem. Ühe palli liigse kondenseerumise tõttu on pallide tasakaal taas häiritud. Kaalu tasakaalustades saame teada vedeliku liigse massi, mis on ballis gaasi olemasolu tõttu kondenseerunud. Kui see vee liigmass on võrdne, siis korrutades selle vee kondenseerumissoojusega, leiame soojushulga, mis kulus gaasi soojendamiseks algtemperatuurilt veeauru temperatuurini. termomeetri, saame:
kus on gaasi erisoojusmaht. Teades erisoojusmahtuvust, leiame, et molaarne soojusmahtuvus
Mõõtmine Oleme juba maininud, et soojusmahtuvuse mõõtmiseks konstantsel rõhul on uuritav gaas sunnitud voolama läbi kalorimeetri. Ainult nii on võimalik tagada gaasirõhk, hoolimata soojuse ja küttevarustusest, ilma milleta ei saa soojusmahtu mõõta. Sellise meetodi näitena anname siin Regnault' klassikalise katse kirjelduse (Aparaadi diagramm on näidatud joonisel 42.
Katsegaas reservuaarist A juhitakse läbi kraani läbi spiraali, mis on asetatud mõne soojusallikaga kuumutatud õliga B anumasse. Gaasi rõhku reguleeritakse kraaniga ja selle püsivust jälgitakse manomeetriga.Pärast pika tee spiraalis läbimist omandab gaas õli temperatuuri, mida mõõdetakse termomeetriga
Seejärel läbib spiraalis kuumutatud gaas veekalorimeetri, jahtub selles termomeetriga mõõdetava teatud temperatuurini ja väljub. Mõõtes gaasirõhku paagis A katse alguses ja lõpus (selleks kasutatakse manomeetrit), saame teada aparaati läbinud gaasi massi.
Gaasi poolt kalorimeetrile üleantav soojushulk võrdub kalorimeetri veeekvivalendi ja selle temperatuuri muutuse korrutisega, kus on kalorimeetri algtemperatuur.
(või soojusülekanne).
Aine erisoojusmahtuvus.
Soojusmahtuvus- see on soojushulk, mille keha neelab 1 kraadi võrra kuumutamisel.
Keha soojusmahtuvust näidatakse kapitaliga Ladina täht KOOS.
Millest sõltub keha soojusmahtuvus? Esiteks selle massist. On selge, et soojendamiseks on vaja näiteks 1 kilogrammi vett rohkem soojust kui 200 grammi soojendamiseks.
Aga aine tüüp? Teeme katse. Võtame kaks identset anumat ja valame ühte neist 400 kaaluga vett ja teise - taimeõli kaaluga 400 g, alustame nende kuumutamist identsete põletitega. Termomeetri näitu jälgides näeme, et õli kuumeneb kiiresti. Vee ja õli samale temperatuurile soojendamiseks tuleb vett soojendada kauem. Kuid mida kauem me vett soojendame, seda suur kogus see saab põletist soojust.
Seega sama massi erinevate ainete samale temperatuurile kuumutamine nõuab erinevat soojushulka. Keha soojendamiseks vajalik soojushulk ja seega ka selle soojusmahtuvus sõltuvad aine tüübist, millest keha koosneb.
Näiteks 1 kg kaaluva vee temperatuuri tõstmiseks 1 °C võrra on vaja soojust, mis on võrdne 4200 J, ja sama massi soojendamiseks 1 °C võrra. päevalilleõli vajalik soojushulk on 1700 J.
Nimetatakse füüsikalist suurust, mis näitab, kui palju soojust on vaja 1 kg aine kuumutamiseks 1 ºС võrra erisoojusvõimsus sellest ainest.
Igal ainel on oma erisoojusmaht, mida tähistatakse ladina tähega c ja mõõdetakse džaulides kilogrammi kraadi kohta (J/(kg °C)).
Sama aine erisoojusmahtuvus erinevates agregatsiooniseisundid(tahke, vedel ja gaasiline) on erinev. Näiteks vee erisoojusmaht on 4200 J/(kg °C), jää erisoojusmaht on 2100 J/(kg °C); tahkes olekus alumiiniumi erisoojusmaht on 920 J/(kg - °C) ja vedelas olekus - 1080 J/(kg - °C).
Pange tähele, et vee erisoojusmaht on väga kõrge. Seetõttu neelab suvel soojenev vesi meredes ja ookeanides õhust suurel hulgal soojust. Tänu sellele pole suurte veekogude läheduses asuvates kohtades suvi nii kuum kui veest kaugemal.
Keha soojendamiseks vajaliku või sellest jahutamisel vabaneva soojushulga arvutamine.
Eeltoodust selgub, et keha soojendamiseks vajalik soojushulk sõltub aine tüübist, millest keha koosneb (st selle erisoojusmahutavusest) ja keha massist. Selge on ka see, et soojushulk sõltub sellest, mitu kraadi me kehatemperatuuri tõstame.
Nii et keha soojendamiseks vajaliku või jahutamisel vabaneva soojushulga määramiseks peate korrutama keha erisoojusmahu selle massiga ning selle lõpp- ja algtemperatuuride vahega:
K = cm (t 2 - t 1 ) ,
Kus K- soojuse hulk, c— erisoojusvõimsus, m- kehamass , t 1 — algtemperatuur, t 2 - lõpptemperatuur.
Kui keha kuumeneb t 2 > t 1 ning seetõttu K > 0 . Kui keha jahtub t 2i< t 1 ning seetõttu K< 0 .
Kui on teada kogu keha soojusmahtuvus KOOS, K määratakse valemiga:
Q = C (t 2 - t 1 ) .
§ 1 Soojuse kogus
Lülitame külmas ruumis sisse elektrisoojendi ja õhutemperatuur hakkab tõusma. Või pärast talvist jalutuskäiku pöördume tagasi soe maja ja tunda sooja. Ülaltoodud näited viitavad soojusülekandele.
Soojusülekanne on ülekande nähtus sisemine energiaühest kehast teise kehasse ilma pühendumata mehaaniline töö. Soojusvahetuse käigus siseneb energia või, nagu öeldakse, soojus (ruumi kütmine elektrikerisega) või eraldub keskkonda (jahutus kuum vesi kausis).
Näiteks ruumi soojendamiseks või seadme jahutamiseks, mehhanismi ülekuumenemise eest kaitsmiseks on vaja teha arvutusi, mis tähendab parameetri sisestamist, millega saab kiiresti ja tõhusalt välja arvutada sissetuleva või eralduva soojuse koguse.
Soojushulk on soojusvahetuse käigus ühelt kehalt teisele ülekantav energia.
Näete kalorimeetrit - seadet soojushulga mõõtmiseks. Lihtsaim kalorimeeter koosneb kahest klaasist: sisemisest alumiiniumist ja välimisest plastikust, mis on eraldatud õhuvahega.
Kuidas seda praktikas kasutatakse? Valage siseklaasi 200 g vett. Mõõdame selle temperatuuri: 20 °C. Kastame kuuma keha – metallsilindri – vette.
Soojusvahetus algab kalorimeetri sees ja teatud kogus soojust kandub silindrist vette, mille tulemusena selle temperatuur tõuseb ja muutub võrdseks 60 ° C-ga. Saate arvutada temperatuuri muutuse, saades seeläbi teada, mitu kraadi on kalorimeetris vee temperatuur tõusnud:
Teatavasti on vee mass 200 g, kütteinsener selgitab, et vesi sai 200 g · 40 °C = 4000 kalorit soojust, kuid füüsikas mõõdetakse soojushulka džaulides. Valem näeb välja selline:
soojushulk võrdub aine erisoojusmahtuvuse korrutisega võetud aine massi ja selle temperatuurimuutusega, kus
Selles valemis ilmus füüsiline kogus- erisoojusvõimsus.
Aine erisoojusmahtuvus – füüsikaline skalaarne suurus, mis näitab, kui palju soojust on vaja 1 (ühe) kg selle aine temperatuuri muutmiseks 1 °C võrra.
See väärtus on tabelina.
Mõõdetakse kõigi ainete erisoojusvõimsused ja kantakse need spetsiaalsetesse tabelitesse. Näiteks vedela vee puhul c = 4200 J/(kg°C). Füüsikaline tähendus näitab, et 1 kg vee soojendamiseks 1 °C võrra on vaja 4200 J soojust. Muidu: iga kilogramm vett jahtub 1 °C võrra, eraldades ümbritsevatesse kehadesse 4200 J soojusenergiat. Tulles tagasi meie näite juurde, kuna kalorimeetri sees on vett, siis kasutame tabelis olevaid andmeid ja kirjutame üles selle väärtuse: c = 4200 J/(kg°C)
Kasutame ülaltoodud valemit ja arvutame soojushulga, mille vesi sai džaulides:
§ 2 Soojushulga mõõtühikud
Töö mugavuse ja spetsiifilisuse huvides kasutatakse soojushulga mittesüsteemseid ühikuid - kaloreid.
Kalor on soojushulk, mis on vajalik 1 g vee soojendamiseks 1 °C võrra (19,5–20,5 °C).
Või kasutage:
1kJ = 1000J
1MJ = 1000000J
Seda valemit ei kasutata mitte ainult siis, kui aine kuumeneb, vaid ka siis, kui see eraldab jahutamisel soojust.
Kalorimeetrilised mõõtmised näitavad, et soojusvahetus kulgeb alati nii, et mõne keha siseenergia vähenemisega kaasneb alati teiste soojusvahetuses osalevate kehade sama siseenergiaga varustamine. See on üks energia jäävuse ja muundamise seaduse ilmingutest.
Soojushulga arvutamiseks kasutatakse aine erisoojusmahtuvust, kehamassi ja temperatuurimuutust seostavat valemit, mida kasutatakse arvutusteks aine kuumutamisel ja jahutamisel. Soojushulga mõõtmise SI-ühik on džaul. Samuti saime teada erinevate ainete tabeliväärtuse - erisoojusmahtuvus
Kasutatud kirjanduse loetelu:
- Füüsika. 8. klass: Õpik üldharidusasutustele/A.V. Perõškin. – M.: Bustard, 2010.
- Füüsika 7-9 Õpik I.V. Krivtšenko.
- Füüsika käsiraamat. O.F. Kabardi. – M.: AST-PRESS, 2010.
Kasutatud pildid:
Keha soojusenergiat (soojushulka) saab otse mõõta nn kalorimeetri abil; sellise seadme lihtne versioon on näidatud joonisel fig. 5. See on hoolikalt isoleeritud suletud anum, mis on varustatud selle sees oleva temperatuuri mõõtmise seadmetega ja mõnikord täidetud tuntud omadustega töövedelikuga, näiteks veega. Soojushulga mõõtmiseks väikeses kuumutatud kehas asetatakse see kalorimeetrisse ja süsteemi oodatakse, kuni see saavutab termilise tasakaalu. Kaloromeetrile (täpsemalt seda täitvale veele) ülekantava soojushulga määrab vee temperatuuri tõus.(14,86 Kb)Keemilise reaktsiooni, näiteks põlemise käigus eralduvat soojushulka saab mõõta kalorimeetrisse väikese “pommi” asetamisega. “Pomm” sisaldab näidist, millele elektrijuhtmed süütamiseks ja sobiv kogus hapnikku. Pärast proovi täielikku põletamist ja termilise tasakaalu saavutamist tehakse kindlaks, kui palju on kalorimeetris vee temperatuur tõusnud ja sellest tulenevalt vabanenud soojushulk.
Vaata ka KALORIMETRIA.Soojusühikud. Soojus on energia vorm ja seetõttu tuleb seda mõõta energiaühikutes. IN rahvusvaheline süsteem Energia SI ühik on džaul (J). Võimalik on kasutada ka soojuskoguse kalorite mittesüsteemseid ühikuid: rahvusvaheline kalor on 4,1868 J, termokeemiline kalor 4,1840 J. Välismaistes laborites väljendatakse uurimistulemusi sageli nn. 15-kraadine kalor on 4,1855 J. Vananenud süsteemiväline Briti soojusüksus (BTU): BTU keskmine = 1,055 J. Peamised soojusallikad on keemilised ja tuumareaktsioonid, samuti mitmesugused energia muundamise protsessid. Näited keemilised reaktsioonid koos soojuse vabanemisega on toidukomponentide põlemine ja lagunemine. Peaaegu kogu Maale saadava soojuse annab tuumareaktsioonid voolab Päikese sügavustes. Inimkond on õppinud saama soojust kontrollitud tuuma lõhustumise protsesside abil ja proovib nüüd kasutada reaktsioone samal eesmärgil termotuumasünteesi. Soojuseks saab muundada ka muud tüüpi energiat, nagu mehaaniline töö ja elektrienergia. Oluline on seda meeles pidada soojusenergia(nagu iga teinegi) saab muuta ainult teiseks vormiks, kuid seda ei saa "millestki" saada ega hävitada. See on termodünaamikaks nimetatud teaduse üks põhiprintsiipe. TERMODÜNAAMIKA Termodünaamika on teadus soojuse, töö ja aine suhetest. Kaasaegsed ideed nende suhete kohta kujunesid välja selliste suurte minevikuteadlaste nagu Carnot, Clausius, Gibbs, Joule, Kelvin jt töö põhjal. Termodünaamika selgitab aine soojusmahtuvuse ja soojusjuhtivuse ning kehade soojuspaisumise tähendust. , ja faasisiirete soojus. See teadus põhineb mitmel eksperimentaalselt kehtestatud seadustel ja põhimõtetel.Termodünaamika põhimõtted. Eespool sõnastatud termodünaamika nullseadus tutvustab termilise tasakaalu, temperatuuri ja termomeetria mõisteid. Termodünaamika esimene seadus on väide, mis on kogu teaduse kui terviku jaoks võtmetähtsusega: energiat ei saa hävitada ega saada "millestki", nii et koguenergia Universum on konstantne suurus. IN lihtsaim vorm Termodünaamika esimest seadust võib väita järgmiselt: süsteemi saadav energia miinus energia, mille ta välja annab, võrdub süsteemis allesjäänud energiaga. Esmapilgul tundub see väide ilmselge, kuid näiteks mitte nii, olukorrad nagu bensiini põlemine automootori silindrites: siin on vastuvõetav energia keemiline, eralduv energia mehaaniline (töö) ja süsteemi jääv energia on termiline.Seega on selge, et energia võib muutuda ühest vormist teise ja et sellised muutused toimuvad looduses ja tehnoloogias pidevalt. Rohkem kui sada aastat tagasi tõestas J. Joule seda transformatsiooni puhul mehaaniline energia termiliseks, kasutades joonisel fig. 6,
A . Selles seadmes pöörasid laskuvad ja tõusvad raskused veega täidetud kalorimeetris labadega võlli, põhjustades vee kuumenemise. Täpsed mõõtmised võimaldasid Joule'il kindlaks teha, et üks kalor soojust võrdub 4,186 J mehaanilise tööga. Joonisel fig. 6, b , kasutati elektrienergia soojusliku ekvivalendi määramiseks.Termodünaamika esimene seadus seletab paljusid igapäevaseid nähtusi. Näiteks saab selgeks, miks lahtise külmkapiga kööki jahutada ei saa. Oletame, et oleme köögi isoleerinud keskkond. Külmiku toitejuhtme kaudu antakse süsteemi pidevalt energiat, kuid süsteem ei vabasta energiat. Seega suureneb selle koguenergia ja köök muutub soojemaks: lihtsalt puudutage soojusvaheti (kondensaatori) torusid. tagasein külmkapp ja saate aru selle kui "jahutusseadme" kasutusest. Aga kui need torud võtta süsteemist välja (näiteks aknast välja), siis annaks köök rohkem energiat välja kui sai, s.t. jahutaks ja külmik töötaks nagu aknakliimaseade.
Termodünaamika esimene seadus on loodusseadus, mis välistab energia tekkimise või hävimise. See aga ei ütle midagi selle kohta, kuidas energia ülekandeprotsessid looduses toimuvad. Seega teame, et kuum keha soojendab külma keha, kui need kehad kokku puutuvad. Kuid kas külm keha saab ise oma soojusvaru kuumale üle kanda? Viimase võimaluse lükkab termodünaamika teine seadus kategooriliselt tagasi.
Esimene seadus välistab ka võimaluse luua koefitsiendiga mootor kasulik tegevus(efektiivsus) üle 100% (sarnane
"igavene" mootor võiks anda meelevaldselt pika aja jooksul rohkem energiat, kui ta ise tarbib). Mootorit on võimatu ehitada isegi 100% kasuteguriga, kuna osa sellele tarnitud energiast peab tingimata kaduma vähem kasuliku soojusenergia kujul. Seega ei pöörle ratas pikka aega ilma energiavarustuseta, kuna hõõrdumise tõttu laagrites tekib energia mehaaniline liikumine muutub järk-järgult soojuseks, kuni ratas peatub.Kalduvust muuta "kasulik" töö vähem kasulikuks soojusenergiaks võib võrrelda teise protsessiga, mis toimub kahe erinevat gaasi sisaldava anuma ühendamisel. Piisavalt kaua oodates leiame mõlemas anumas homogeense gaasisegu, loodus toimib nii, et süsteemi järjekord väheneb. Selle häire termodünaamilist mõõdet nimetatakse entroopiaks ja termodünaamika teist seadust saab sõnastada erinevalt: protsessid looduses kulgevad alati nii, et süsteemi ja selle keskkonna entroopia suureneb. Seega jääb Universumi energia konstantseks, kuid selle entroopia kasvab pidevalt.
