În această lecție vom învăța cum să calculăm cantitatea de căldură necesară pentru a încălzi un corp sau eliberată de acesta la răcire. Pentru a face acest lucru, vom rezuma cunoștințele care au fost dobândite în lecțiile anterioare.
În plus, vom învăța, folosind formula cantității de căldură, să exprimăm cantitățile rămase din această formulă și să le calculăm, cunoscând alte cantități. Se va lua în considerare și un exemplu de problemă cu o soluție pentru calcularea cantității de căldură.
Această lecție este dedicată calculării cantității de căldură atunci când un corp este încălzit sau eliberat atunci când este răcit.
Abilitatea de a calcula suma necesară căldura este foarte importantă. Acest lucru poate fi necesar, de exemplu, atunci când se calculează cantitatea de căldură care trebuie transmisă apei pentru a încălzi o cameră.
Orez. 1. Cantitatea de căldură care trebuie transmisă apei pentru a încălzi camera
Sau pentru a calcula cantitatea de căldură care este eliberată atunci când combustibilul este ars în diferite motoare:
Orez. 2. Cantitatea de căldură care se eliberează atunci când combustibilul este ars în motor
De asemenea, aceste cunoștințe sunt necesare, de exemplu, pentru a determina cantitatea de căldură care este eliberată de Soare și cade pe Pământ:
Orez. 3. Cantitatea de căldură eliberată de Soare și căzută pe Pământ
Pentru a calcula cantitatea de căldură, trebuie să știți trei lucruri (Fig. 4):
- greutatea corporală (care poate fi măsurată de obicei cu ajutorul unei cântar);
- diferența de temperatură cu care un corp trebuie să fie încălzit sau răcit (măsurată de obicei cu ajutorul unui termometru);
- capacitatea termică specifică a corpului (care poate fi determinată din tabel).
Orez. 4. Ce trebuie să știți pentru a determina
Formula prin care se calculează cantitatea de căldură arată astfel:
Următoarele cantități apar în această formulă:
Cantitatea de căldură măsurată în jouli (J);
Căldura specifică substanțe, măsurate în ;
- diferența de temperatură, măsurată în grade Celsius ().
Să luăm în considerare problema calculării cantității de căldură.
Sarcină
Un pahar de cupru cu o masă de grame conține apă cu un volum de litru la o temperatură. Câtă căldură trebuie transferată unui pahar cu apă pentru ca temperatura acestuia să devină egală cu?
Orez. 5. Ilustrație a condițiilor problemei
Mai întâi notăm o condiție scurtă ( Dat) și convertiți toate cantitățile în sistemul internațional (SI).
|
Dat: |
SI |
|
|
Găsi: |
Soluţie:
Mai întâi, stabiliți ce alte cantități avem nevoie pentru a rezolva această problemă. Folosind tabelul capacității termice specifice (Tabelul 1) găsim (capacitatea termică specifică a cuprului, deoarece după condiție sticla este cupru), (capacitatea termică specifică a apei, deoarece după condiție există apă în sticlă). În plus, știm că pentru a calcula cantitatea de căldură avem nevoie de o masă de apă. Conform condiției, ni se dă doar volumul. Prin urmare, din tabel luăm densitatea apei: (Tabelul 2).
Masa 1. Capacitatea termică specifică a unor substanțe,
Masa 2. Densitățile unor lichide
Acum avem tot ce ne trebuie pentru a rezolva această problemă.
Rețineți că cantitatea finală de căldură va consta din suma cantității de căldură necesară pentru a încălzi sticla de cupru și cantitatea de căldură necesară pentru a încălzi apa din el:
Să calculăm mai întâi cantitatea de căldură necesară pentru a încălzi un pahar de cupru:
Înainte de a calcula cantitatea de căldură necesară pentru încălzirea apei, să calculăm masa de apă folosind o formulă care ne este familiară din clasa a 7-a:
Acum putem calcula:
Apoi putem calcula:
Să ne amintim ce înseamnă kilojulii. Prefixul „kilo” înseamnă 
.
Răspuns:.
Pentru comoditatea rezolvării problemelor de găsire a cantității de căldură (așa-numitele probleme directe) și a cantităților asociate acestui concept, puteți utiliza următorul tabel.
|
Cantitatea necesară |
Desemnare |
Unități |
Formula de bază |
Formula pentru cantitate |
|
Cantitatea de căldură |
Despre unitățile de cantitate de căldură. Am definit unitatea cantității de căldură - caloria „mică” - mai sus ca fiind cantitatea de căldură necesară pentru a crește temperatura apei cu 1 K la presiune atmosferică. Dar, deoarece capacitatea de căldură a apei este diferită la temperaturi diferite, este necesar să se convină asupra temperaturii la care este selectat acest interval de un grad.
În URSS, a fost adoptată așa-numita calorie de douăzeci de grade, pentru care intervalul acceptat este de la 19,5 la 20,5 ° C. În unele țări, se utilizează o calorie de cincisprezece grade (interval Primul dintre ele este egal cu J, al doilea - J. Uneori se folosește o calorie medie, egală cu o sutime din cantitatea de căldură necesară pentru încălzirea apei de la până la
Măsurarea cantității de căldură. Pentru a măsura direct cantitatea de căldură degajată sau primită de un corp, acestea sunt utilizate dispozitive speciale- calorimetre.
În forma sa cea mai simplă, un calorimetru este un vas umplut cu o substanță a cărei capacitate termică este bine cunoscută, cum ar fi apa (căldura specifică
Cantitatea de căldură măsurată este transferată calorimetrului într-un fel sau altul, ca urmare a modificării temperaturii acestuia. Măsurând această schimbare de temperatură obținem căldură
unde c este capacitatea termică specifică a substanței care umple calorimetrul, masa acestuia.
Trebuie luat în considerare faptul că căldura este transferată nu numai substanței calorimetrului, ci și vasului și diverse dispozitive care se pot incadra in el. Prin urmare, înainte de măsurare, este necesar să se determine așa-numitul echivalent termic al calorimetrului - cantitatea de căldură care încălzește calorimetrul „gol” cu un grad. Uneori, această corecție este introdusă prin adăugarea unei mase suplimentare la masa de apă, a cărei capacitate termică este egală cu capacitatea termică a vasului și a altor părți ale calorimetrului. Apoi putem presupune că căldura este transferată la o masă de apă egală cu Valoarea se numește echivalentul în apă al calorimetrului.
Măsurarea capacității termice. Calorimetrul servește și la măsurarea capacității termice. În acest caz, este necesar să se cunoască exact cantitatea de căldură furnizată (sau îndepărtată). Dacă este cunoscută, atunci capacitatea termică specifică se calculează din egalitate.
unde este masa corpului studiat și modificarea temperaturii acestuia cauzată de căldură
Căldura este furnizată corpului într-un calorimetru, care trebuie proiectat astfel încât căldura furnizată să fie transferată numai către corpul studiat (și, desigur, către calorimetru), dar să nu se piardă în spațiul înconjurător. Între timp, astfel de pierderi de căldură apar întotdeauna într-o oarecare măsură, iar luarea în considerare a acestora este principala preocupare în măsurătorile calorimetrice.
Măsurarea capacității termice a gazelor este dificilă deoarece, datorită densității reduse a acestora, capacitatea termică a masei de gaz care poate fi introdusă în calorimetru este mică. La temperaturi normale, se poate dovedi a fi comparabil cu capacitatea termică a unui calorimetru gol, ceea ce reduce inevitabil precizia măsurătorilor. Acest lucru se aplică în special la măsurarea capacității termice la volum constant.La determinare, această dificultate poate fi depășită dacă gazul testat este forțat să curgă (la presiune constantă) printr-un calorimetru (vezi mai jos).
Măsurare Aproape singura metodă de măsurare directă a capacității termice a unui gaz la volum constant este metoda propusă de Joly (1889). Diagrama acestei metode este prezentată în Fig. 41.
Calorimetrul este format dintr-o cameră K, în care la capetele culbutoarelor scale precise sunt suspendate două bile goale identice de cupru, echipate cu plăci în partea de jos și reflectoare în partea de sus. Una dintre bile este pompată, cealaltă este umplută cu gazul testat. Pentru ca gazul sa aiba o capacitate termica notabila se introduce sub presiune semnificativa Masa gazului introdus se determina cu ajutorul unor cantare, restabilind echilibrul perturbat de introducerea gazului cu greutati.
După ce se stabilește echilibrul termic între bile și cameră, vaporii de apă sunt admiși în cameră (tuburile pentru intrarea și evacuarea aburului sunt amplasate pe pereții din față și din spate ai camerei și nu sunt prezentate în Fig. 41). Aburul se condensează pe ambele bile, încălzindu-le și curge în plăci. Dar pe o sferă plină cu gaz, mai mult lichid se condensează, deoarece capacitatea sa de căldură este mai mare. Din cauza excesului de condens pe una dintre bile, echilibrul bilelor va fi din nou perturbat. Prin echilibrarea cântarelor, aflăm excesul de masă de lichid care s-a condensat din cauza prezenței gazului în minge. Daca acest exces de masa de apa este egal, atunci inmultindu-l cu caldura de condensare a apei, vom afla cantitatea de caldura care a fost folosita pentru incalzirea gazului de la temperatura initiala la temperatura vaporilor de apa.Masurand aceasta diferenta cu un termometru, obținem:
unde este capacitatea termică specifică a gazului. Cunoscând capacitatea termică specifică, constatăm că capacitatea termică molară
Măsurare Am menționat deja că pentru a măsura capacitatea termică la presiune constantă, gazul studiat este forțat să curgă printr-un calorimetru. Numai astfel se poate asigura presiunea gazului, în ciuda furnizării de căldură și încălzire, fără de care capacitatea termică nu poate fi măsurată. Ca exemplu de astfel de metodă, dăm aici o descriere a experimentului clasic al lui Regnault (Diagrama aparatului este prezentată în Fig. 42.
Gazul de testare din rezervorul A este trecut printr-un robinet printr-o serpentină plasată într-un vas cu ulei B, încălzit de o sursă de căldură. Presiunea gazului este reglată de un robinet și constanța acestuia este monitorizată de un manometru.După parcurgerea unui drum lung în serpentină, gazul preia temperatura uleiului, care este măsurată de un termometru.
Gazul încălzit în serpentină trece apoi printr-un calorimetru de apă, se răcește în acesta la o anumită temperatură măsurată de un termometru și iese. Măsurând presiunea gazului din rezervorul A la începutul și la sfârșitul experimentului (pentru aceasta se folosește un manometru), aflăm masa gazului care a trecut prin aparat.
Cantitatea de căldură transferată de gaz către calorimetru este egală cu produsul dintre echivalentul de apă al calorimetrului și modificarea temperaturii acestuia, unde este temperatura inițială a calorimetrului.
(sau transfer de căldură).
Capacitatea termică specifică a unei substanțe.
Capacitate termica- aceasta este cantitatea de căldură absorbită de un corp atunci când este încălzit cu 1 grad.
Capacitatea termică a unui corp este indicată prin capital Literă latină CU.
De ce depinde capacitatea termică a unui corp? În primul rând, din masa sa. Este clar că pentru a încălzi, de exemplu, va fi necesar 1 kilogram de apă mai multa caldura decât pentru încălzirea a 200 de grame.
Dar tipul de substanță? Să facem un experiment. Să luăm două vase identice și să turnăm apă cu o greutate de 400 într-unul dintre ele, iar în celălalt - ulei vegetal cântărind 400 g, să începem să le încălzim folosind arzătoare identice. Observând citirile termometrului, vom vedea că uleiul se încălzește rapid. Pentru a încălzi apa și uleiul la aceeași temperatură, apa trebuie încălzită mai mult timp. Dar cu cât încălzim mai mult apa, cu atât cantitate mare primește căldură de la arzător.
Astfel, încălzirea aceleiași mase de substanțe diferite la aceeași temperatură necesită cantități diferite de căldură. Cantitatea de căldură necesară pentru încălzirea unui corp și, prin urmare, capacitatea acestuia de căldură depind de tipul de substanță din care este compus corpul.
Deci, de exemplu, pentru a crește temperatura apei care cântărește 1 kg cu 1 °C, este necesară o cantitate de căldură egală cu 4200 J și pentru a încălzi aceeași masă cu 1 °C ulei de floarea soarelui cantitatea de căldură necesară este de 1700 J.
O mărime fizică care arată câtă căldură este necesară pentru a încălzi 1 kg dintr-o substanță cu 1 ºС se numește capacitatea termică specifică a acestei substante.
Fiecare substanță are propria sa capacitate termică specifică, care este notă cu litera latină c și măsurată în jouli pe kilogram grad (J/(kg °C)).
Capacitatea termică specifică a aceleiași substanțe în diferite stări de agregare(solid, lichid și gazos) este diferit. De exemplu, capacitatea termică specifică a apei este de 4200 J/(kg °C), iar capacitatea termică specifică a gheții este de 2100 J/(kg °C); aluminiul în stare solidă are o capacitate termică specifică de 920 J/(kg - °C), iar în stare lichidă - 1080 J/(kg - °C).
Rețineți că apa are o capacitate termică specifică foarte mare. Prin urmare, apa din mări și oceane, care se încălzește vara, absoarbe o cantitate mare de căldură din aer. Datorită acestui fapt, în acele locuri care sunt situate lângă corpuri mari de apă, vara nu este la fel de caldă ca în locurile departe de apă.
Calculul cantității de căldură necesară pentru încălzirea unui corp sau eliberată de acesta în timpul răcirii.
Din cele de mai sus reiese clar că cantitatea de căldură necesară pentru a încălzi un corp depinde de tipul de substanță din care constă corpul (adică, capacitatea de căldură specifică) și de masa corpului. De asemenea, este clar că cantitatea de căldură depinde de câte grade vom crește temperatura corpului.
Deci, pentru a determina cantitatea de căldură necesară pentru a încălzi un corp sau eliberată de acesta în timpul răcirii, trebuie să înmulțiți capacitatea termică specifică a corpului cu masa sa și cu diferența dintre temperaturile sale finale și inițiale:
Q = cm (t 2 - t 1 ) ,
Unde Q- cantitatea de caldura, c— capacitatea termică specifică, m- masa corpului , t 1 — temperatura inițială, t 2 — temperatura finală.
Când corpul se încălzește t 2 > t 1 prin urmare Q > 0 . Când corpul se răcește t 2i< t 1 prin urmare Q< 0 .
Dacă se cunoaşte capacitatea termică a întregului corp CU, Q determinat de formula:
Q = C (t 2 - t 1 ) .
§ 1 Cantitatea de căldură
Pornim un încălzitor electric într-o cameră rece și temperatura aerului începe să crească. Sau după o plimbare de iarnă ne întoarcem casă caldăși să simtă căldură. Exemplele de mai sus se referă la transferul de căldură.
Transferul de căldură este un fenomen de transfer energie interna de la un corp la altul corp fără să comite munca mecanica. În procesul de schimb de căldură, energia sau, după cum se spune, căldura intră (încălzirea unei încăperi cu un încălzitor electric) sau este eliberată în mediu (răcire). apa fierbinte intr-un bol).
De exemplu, pentru a încălzi o cameră sau pentru a răci un dispozitiv, pentru a proteja un mecanism de supraîncălzire, este necesar să efectuați calcule, ceea ce înseamnă introducerea unui parametru cu ajutorul căruia puteți calcula rapid și eficient cantitatea de căldură primită sau eliberată.
Cantitatea de căldură este energia transferată de la un corp la altul în timpul schimbului de căldură.
Vedeți un calorimetru - un dispozitiv pentru măsurarea cantității de căldură. Cel mai simplu calorimetru este format din două pahare: un interior din aluminiu și unul exterior din plastic, care sunt separate printr-un spațiu de aer.
Cum se folosește în practică? Turnați 200 g de apă în paharul interior. Să-i măsurăm temperatura: 20 °C. Să scufundăm un corp fierbinte - un cilindru metalic - în apă.
Schimbul de căldură va începe în interiorul calorimetrului și o anumită cantitate de căldură se va transfera din cilindru în apă, în urma căreia temperatura acestuia va crește și va deveni egală cu 60 ° C. Puteți calcula modificarea temperaturii, aflând astfel cu câte grade a crescut temperatura apei din calorimetru:
Se știe că masa apei este de 200 g; un inginer termic va explica că apa a primit 200 g · 40 °C = 4000 de calorii de căldură, dar în fizică cantitatea de căldură se măsoară în jouli. Formula arată astfel:
cantitatea de căldură este egală cu produsul dintre capacitatea termică specifică a substanței cu masa substanței luate și modificarea temperaturii acesteia, unde
În această formulă a apărut cantitate fizica- capacitate termica specifica.
Capacitatea termică specifică a unei substanțe - fizică cantitatea scalară, care arată câtă căldură este necesară pentru a modifica temperatura a 1 (un) kg din această substanță cu 1 °C.
Această valoare este tabelară.
Capacitățile termice specifice ale tuturor substanțelor sunt măsurate și introduse în tabele speciale. De exemplu, pentru apa lichida c = 4200 J/(kg°C). Semnificația fizică arată că pentru a încălzi 1 kg de apă cu 1 °C, vor fi necesare 4200 J de căldură. În caz contrar: fiecare kilogram de apă se răcește cu 1 °C, eliberând 4200 J de energie termică corpurilor din jur. Revenind la exemplul nostru, deoarece există apă în interiorul calorimetrului, vom folosi datele din tabel și vom nota valoarea acesteia: c = 4200 J/(kg°C)
Să folosim formula de mai sus și să calculăm cantitatea de căldură primită de apa în jouli:
§ 2 Unităţi pentru măsurarea cantităţii de căldură
Pentru comoditatea și specificitatea muncii, se folosesc unități de cantitate de căldură non-sistem - calorii.
O calorie este cantitatea de căldură necesară pentru a încălzi 1 g de apă cu 1 °C (de la 19,5 la 20,5 °C).
Sau folosiți:
1kJ = 1000J
1MJ = 1000000J
Această formulă este utilizată nu numai atunci când o substanță se încălzește, ci și atunci când degajă căldură atunci când este răcită.
Măsurătorile calorimetrice arată că schimbul de căldură are loc întotdeauna în așa fel încât o scădere a energiei interne a unor corpuri este întotdeauna însoțită de aceeași sursă de energie internă a altor corpuri care participă la schimbul de căldură. Aceasta este una dintre manifestările legii conservării și transformării energiei.
Pentru a calcula cantitatea de căldură, se utilizează o formulă care raportează capacitatea termică specifică a unei substanțe, masa corporală și schimbarea temperaturii, care este utilizată pentru calcule la încălzirea și răcirea unei substanțe. Unitatea SI pentru măsurarea cantității de căldură este joule. Am aflat și valoarea tabelară pentru diferite substanțe - capacitatea termică specifică
Lista literaturii folosite:
- Fizică. Clasa a VIII-a: Manual pentru instituţiile de învăţământ general/A.V. Peryshkin. – M.: Dropia, 2010.
- Fizica 7-9 Manual I.V. Krivcenko.
- Manual de fizică. DE. Kabardin. – M.: AST-PRESS, 2010.
Imagini folosite:
Energia termică (cantitatea de căldură) a unui corp poate fi măsurată direct folosind un așa-numit calorimetru; o versiune simplă a unui astfel de dispozitiv este prezentată în Fig. 5. Acesta este un vas închis, izolat cu grijă, echipat cu dispozitive pentru măsurarea temperaturii în interiorul acestuia și uneori umplut cu un fluid de lucru cu proprietăți cunoscute, precum apa. Pentru a măsura cantitatea de căldură dintr-un corp mic încălzit, aceasta este plasată într-un calorimetru și sistemul este așteptat până când ajunge la echilibrul termic. Cantitatea de căldură transferată calorimetrului (mai precis, apei care îl umple) este determinată de creșterea temperaturii apei.(14,86 Kb)Cantitatea de căldură eliberată în timpul unei reacții chimice, cum ar fi arderea, poate fi măsurată prin plasarea unei mici „bombe” într-un calorimetru. „Bomba” conține o mostră la care fire electrice pentru aprindere și o cantitate adecvată de oxigen. După ce proba este complet arsă și se stabilește echilibrul termic, se determină cât de mult a crescut temperatura apei din calorimetru și, prin urmare, cantitatea de căldură degajată.
Vezi si CALOROMETRIE.Unități de căldură. Căldura este o formă de energie și, prin urmare, trebuie măsurată în unități de energie. ÎN sistem international Unitatea de energie din SI este joule (J). De asemenea, este posibil să se utilizeze unități nesistemice de calorii cantități de căldură: caloria internațională este 4,1868 J, caloria termochimică 4,1840 J. În laboratoarele străine, rezultatele cercetării sunt adesea exprimate folosind așa-numitele. O calorie de 15 grade este egală cu 4,1855 J. Unitatea termică britanică (BTU) învechită din afara sistemului: BTU medie = 1,055 J. Principalele surse de căldură sunt reacțiile chimice și nucleare, precum și diferite procese de conversie a energiei. Exemple reacții chimice cu degajarea de căldură sunt arderea și defalcarea componentelor alimentelor. Aproape toată căldura primită de Pământ este furnizată de reactii nucleare curgând în adâncurile Soarelui. Omenirea a învățat să obțină căldură folosind procese controlate de fisiune nucleară și acum încearcă să folosească reacțiile în același scop fuziunea termonucleara. Alte tipuri de energie, cum ar fi munca mecanică și energia electrică, pot fi, de asemenea, transformate în căldură. Este important să ne amintim asta energie termală(ca oricare altul) poate fi doar transformat într-o altă formă, dar nu poate fi obținut „din nimic” sau distrus. Acesta este unul dintre principiile de bază ale științei numite termodinamică. TERMODINAMICĂ Termodinamica este știința relației dintre căldură, muncă și materie. Ideile moderne despre aceste relații s-au format pe baza lucrărilor unor astfel de mari oameni de știință din trecut precum Carnot, Clausius, Gibbs, Joule, Kelvin etc. Termodinamica explică semnificația capacității termice și conductivitatea termică a materiei, expansiunea termică a corpurilor. , și căldura tranzițiilor de fază. Această știință se bazează pe mai multe legi și principii stabilite experimental.Principiile termodinamicii. Legea zero a termodinamicii formulată mai sus introduce conceptele de echilibru termic, temperatură și termometrie. Prima lege a termodinamicii este o afirmație de importanță cheie pentru toată știința în ansamblu: energia nu poate fi nici distrusă, nici obținută „din nimic”, deci energie totală Universul este o cantitate constantă. ÎN cea mai simpla forma Prima lege a termodinamicii poate fi formulată după cum urmează: energia pe care o primește un sistem minus energia pe care o eliberează este egală cu energia rămasă în sistem. La prima vedere, această afirmație pare evidentă, dar nu așa, de exemplu, situații precum arderea benzinei în cilindrii unui motor de mașină: aici energia primită este chimică, energia degajată este mecanică (muncă), iar energia rămasă în sistem este termică.Deci, este clar că energia se poate transforma dintr-o formă în alta și că astfel de transformări apar constant în natură și tehnologie. În urmă cu mai bine de o sută de ani, J. Joule a demonstrat acest lucru pentru cazul transformării energie mecanică la termică folosind dispozitivul prezentat în Fig. 6,
A . În acest dispozitiv, greutățile în coborâre și în creștere au rotit un arbore cu lame într-un calorimetru umplut cu apă, determinând încălzirea apei. Măsurătorile precise i-au permis lui Joule să determine că o calorie de căldură este echivalentă cu 4,186 J de lucru mecanic. Dispozitivul prezentat în fig. 6, b , a fost folosit pentru a determina echivalentul termic al energiei electrice.Prima lege a termodinamicii explică multe fenomene cotidiene. De exemplu, devine clar de ce nu puteți răci bucătăria cu un frigider deschis. Să presupunem că am izolat bucătăria de mediu inconjurator. Energia este furnizată în mod continuu sistemului prin cablul de alimentare al frigiderului, dar sistemul nu eliberează energie. Astfel, energia sa totală crește, iar bucătăria se încălzește: doar atingeți tuburile schimbătorului de căldură (condensator) de pe zidul din spate frigider și veți înțelege inutilitatea acestuia ca dispozitiv de „răcire”. Dar dacă aceste tuburi ar fi scoase în afara sistemului (de exemplu, în afara ferestrei), atunci bucătăria ar da mai multă energie decât a primit, adică. s-ar răci, iar frigiderul ar funcționa ca un aparat de aer condiționat de fereastră.
Prima lege a termodinamicii este o lege a naturii care exclude crearea sau distrugerea energiei. Cu toate acestea, nu spune nimic despre modul în care procesele de transfer de energie au loc în natură. Deci, știm că un corp fierbinte îl va încălzi pe unul rece dacă aceste corpuri sunt aduse în contact. Dar poate un corp rece să-și transfere singur rezerva de căldură către unul fierbinte? Ultima posibilitate este respinsă categoric de a doua lege a termodinamicii.
Prima lege exclude și posibilitatea creării unui motor cu coeficient acțiune utilă(eficiență) mai mult de 100% (similar
" etern " motorul ar putea furniza mai multă energie pentru un timp arbitrar mai lung decât consumă el însuși). Este imposibil să construiți un motor chiar și cu o eficiență de 100%, deoarece o parte din energia furnizată acestuia trebuie în mod necesar să fie pierdută de acesta sub formă de energie termică mai puțin utilă. Astfel, roata nu se va învârti pentru o perioadă de timp fără alimentarea cu energie, deoarece datorită frecării în rulmenți, energia mișcare mecanică se va transforma treptat în căldură până când roata se oprește.Tendința de a converti munca „utilă” în energie termică mai puțin utilă poate fi comparată cu un alt proces care are loc atunci când două vase care conțin gaze diferite sunt conectate. După ce am așteptat suficient, găsim un amestec omogen de gaze în ambele vase; natura acționează în așa fel încât ordinea sistemului scade. Măsura termodinamică a acestei tulburări se numește entropie, iar cea de-a doua lege a termodinamicii poate fi formulată diferit: procesele din natură decurg întotdeauna în așa fel încât entropia sistemului și a mediului său să crească. Astfel, energia Universului rămâne constantă, dar entropia sa crește continuu.
