אחד הניסוחים המפורסמים לחוק השני של התרמודינמיקה היה של סאדי קרנו, מתמטיקאי ופיזיקאי צרפתי, אשר בחר לתאר את החוק השני תחת ניסוח המתאר את היחס בין האנרגיה המושקעת בתהליך מכני או תרמי לבין התפוקה המגיעה בעקבות תהליך זה, כאשר התהליך המפורסם ביותר אשר נקרא על שמו, מנוע קרנו, מתאר מודל של מנוע חום המייצר את היעילות המקסימלית האפשרית למנוע המשתמש באנרגיה תרמית. לפי קרנו, נגדיר את formula_1להיות החום הנכנס לתוך מנוע בכול מחזור תרמודינמי ו formula_2להיות העבודה המופקת מהמנוע בכול מחזור.
אזי הנצילות : formula_3
הוכחה לכך ניתן לקבל מהחוק הראשון של התרמודינמיקה formula_4ומכיוון שבסוף כול סיבוב המנוע חוזר לאותה הנקודה אז עבור מחזור שלם נקבל formula_5ולכן: formula_6 ונקבל סה"כ:
formula_7
הוכחה נוספת, שאותה קרנו כתב במאמרו, משתמשת בעקרון של איסור תנועה מתמדת: הוא גורס שאם מעבירים חום מגוף א' לגוף ב' תוך ייצור הספק מכני מהמעבר, אזי אם יש מנוע יעיל יותר ממנוע החום של קרנו לייצור אנרגיה מכנית, ניתן היה להשתמש בה כדי להעביר באמצעות מנוע קרנו חום מגוף ב' לגוף א' בכמות שהיא יותר גדולה מזו שהמנוע היעיל השתמש בה, ובכך להגדיל את כמות האנרגיה הכוללת ולייצר תנועה מתמדת. הוא כותב במאמרו משנת 1824 שתנועה מתמדת בלתי מתקבלת ומנוגדת לחוקים המקובלים.
במערכת מכנית להעברת תנועה כדוגמת אופניים, האנרגיה שאנו משקיעים בסיבוב הדוושות לא מגיעה בשלמותה אל הגלגלים כיוון שחלק ממנה מתבזבז עקב חיכוך בין גלגלי השיניים לשרשרת והופך לאנרגיית חום. במערכת הידראולית שמן המוזרם מהמשאבה לצרכנים בצינורות מתבזבזת בחלקה עקב צמיגותו של השמן ובחלקה עקב דליפות השמן מן המערכת. במערכות חשמליות חלק מהאנרגיה החשמלית שמגיעה ממקור חשמל אל הצרכנים (כמו מנועים חשמליים ונורות) מתבזבזת עקב התנגדות חשמלית והופכת לאנרגיית חום.
נצילות - מנוע קרנו.
בשנת 1824 פורסמה התאוריה המפורסמת של קרנו המתארת את מה שכונה לאחר מכן "מחזור קרנו" של המנוע. בעבודה זו תיאר קרנו מהו מנוע קיטור אידיאלי בתיאוריה. מנוע קיטור אידיאלי הוא כזה המנצל 100% מאנרגיית החום לאנרגיה מכנית. באופן מעשי אין מנוע אידיאלי, אך ניתן להגיד מנוע יעיל ככזה הממיר אחוז גבוה מן האנרגיה המושקעת לאנרגיה מכנית. השלבים במחזור יתבצעו על פי הסדר הבא:
קרנו רצה לחשב תאורטית את הנצילות המרבית שניתן להפיק ממנוע, כלומר בהיעדר איבוד חום לסביבה, חיכוך וכדומה. והאם ניתן לבנות מנוע כזה שייתן נצילות מלאה (100%) של המרה מאנרגיית חום לעבודה מכנית, בהיעדר איבוד אנרגיה כגון חיכוך והעברת חום לסביבה. התיאוריה מראה שהנצילות תלויה בטמפרטורת הסביבה, וככל שהיא מתקרבת ל, הנצילות מתקרבת ל-100%.
ההיסטוריה מאחורי מנוע קרנו.
סאדי קרנו היה בנו של שר מלחמה בפיקודו של נפוליאון. הוא גיבש את הדעה כי אחד הגורמים לתבוסה של צרפת היה נחיתותה התעשייתית והניגוד העיקרי בין אנגליה לצרפת היה באופן השימוש במנועים. הוא טען שהוצאת מנוע הקיטור מאנגליה תשלול ממנה את הכוח הצבאי. קרנו הבין שמי שמחזיק בכוח אדים יעיל, לא יהיה רק ​​המאסטר התעשייתי והצבאי של העולם, אלא גם המנהיג של מהפכה חברתית הרבה יותר אוניברסלית מזו שצרפת חוותה לאחרונה. קרנו ראה את כוחו של הקיטור כמנוע אוניברסלי. אז, התיאוריה הראשונה לשימור חום בעבודה מכנית הוצעה על ידי סאדי קרנו בשנת 1824. קרנו ביסס את ניתוחו על ההנחה שכמות החום נשמרת ושהעבודה הזו נוצרת על ידי המנוע, מכיוון שנוזל זורם ממקור חם "תרמי" חם, לכיור קר ונמוך "תרמי". הוא דבק בתיאוריה המקובלת דאז, לפיה חום הוא סוג של נוזל חסר מסה או נושא חום.
הניסויים של ג'ול, שבוצעו בשנות ה -40 של המאה ה-19, אישרו כי החום לא נשמר. ג'ול הראה שניתן להמיר עבודה כמותית לחום. זו הייתה הולדתו של מושג המקבילה המכנית של חום שעבודה וחום אינם ניתנים להמרה הדדית, וכי חום אינו חומר כמו מים, עבודתו הייתה על שימור האנרגיה.
לורד קלווין (ויליאם תומסון) (1824–1907) וג'ול (1818–1889) נפגשו בכנס אוקספורד של האגודה הבריטית לקידום המדע בשנת 1847. מאותה פגישה קלווין חזר עם ראש מעורער. דווח כי הוא נדהם מהפרכתו של ג'ול לשימור החום. הוא האמין שעבודתו של קרנו תוטל אם לא ישמרו על חום, ואם לא יהיה דבר כזה נוזל קלורי. קלווין המשיך ופיתח את ההשקפה כי במובן מסוים עבודתו של קרנו יכולה לשרוד מבלי לסתור את עבודתו של ג'ול. אז, ה - 'תרמודינמיקה', תאוריית הפעולה המכנית של החום, הגיחה לעולם.
רודולף קלאוזיוס (1822–1888) הראה כי המקרה של קרנו נגד ג'ול יכול להיפתר, במידה מסוימת אם היו שני עקרונות בסיסיים של הטבע. הוא עידן את העיקרון של קרנו, והפטר את עולם הקלוריות, אך הוא המשיך לשער כיצד ניתן להסביר חום במונחים של התנהגות החלקיקים שחומר מורכב מהם. קלוזיוס הבין גם בשנת 1865 שהוא גילה מאפיין תרמודינמי חדש, והוא בחר לקרוא לזו - אנטרופיה.
קרנו נולד בשנת 1796 ונפטר מכולרה בשנת 1832. קרנו, ג'ול, קלווין וקלאוזיוס נולדו בתקופה 1818–1824 ודורם העלה את התרמודינמיקה אל הבמה האינטלקטואלית. השם תרמודינמיקה הוא מונח המציין את חקר החום, אך כעת הוא הורחב לכלול חקר טרנספורמציית האנרגיה על כל צורותיה. ישנם ארבעה חוקים של תרמודינמיקה. החוק הראשון של התרמודינמיקה קובע שצורת אנרגיה אחת, למשל אנרגיה קינטית, פוטנציאלית, תרמית אנרגיה חשמלית וכו 'ניתנת להמרה לאחרת ללא כל אובדן אנרגיה. החוק השני קובע כי אנרגיה תרמית, או חום, היא מיוחדת בין סוגי האנרגיות: ניתן להמיר את כל צורות האנרגיה לחום, אך באופן שאינו הפיך; לא ניתן להמיר את החום במלואו לצורתו המקורית.
החוק השני של התרמודינמיקה קובע כי לאנרגיה יש איכות וגם כמות. החוק הראשון עוסק בכמות האנרגיה והפיכת האנרגיה מצורה אחת לאחרת ללא התחשבות באיכותה. שמירה על איכות האנרגיה מהווה דאגה מרכזית למהנדסים, והחוק השני מספק את האמצעים הדרושים לקביעת האיכות, כמו גם את מידת ההשפלה של האנרגיה במהלך תהליך פיזי. החוק השני מוביל להגדרת נכס חדש הנקרא אנטרופיה. אנטרופיה היא מאפיין מופשט במקצת, וקשה לתת תיאור פיזי שלה מבלי להתחשב במצבה המיקרוסקופי של המערכת.
החוק השני של התרמודינמיקה חשוב למהנדסים מכיוון שהוא מספק דרך לקבוע את האיכות, כמו גם את כמות ההשפלה של האנרגיה במהלך תהליך. הוא משמש גם לקביעת הגבולות התאורטיים העליונים לביצועי מערכות הנדסיות רבות, כגון מקררים, מנועי בעירה פנימית וכורים כימיים. כיום, התועלת בחוק השני של התרמודינמיקה אינה רק בתעשייה הכבדה ובמכונות אלא גם בשיפור הביצועים של מכשירים אלקטרוניים מיקרו. אנו בוחנים את הביצועים של מכשירים ומערכות הנדסיים לאור החוק השני של התרמודינמיקה. דור האנטרופיה משקף מאוד את התופעות הפיזיקליות וזה בא לידי ביטוי בחוק השני של התרמודינמיקה.
נצילות במנועים.
במנוע שרפה פנימית, הנצילות היא היחס בין הספק הבלימה (brake horsepower) לבין ההספק האינדיקטורי (indicated horsepower). הנצילות המכנית כוללת את ההפסדים המכניים הנובעים מחיכוך במסבים ובגלגלי שיניים, הנעת גל הפיקות ומשאבות ההזרקה, הנעת מפוחים, משאבות שמן סיכה, דלק ומי-קירור וכדומה.
נצילות מכנית
מגבר-קדם
העתקה קונפורמית
באנליזה מרוכבת, העתקה קונפורמית היא פונקציה הולומורפית המוגדרת בתחום D, השומרת על הזווית בין עקומים בתחום. תכונה זו שקולה לכך שהנגזרת formula_1 לא מתאפסת בתחום D, ולכן גם לכך שהיא חד-חד-ערכית מקומית (סביב כל נקודה יש כדור שבו הפונקציה חד-חד-ערכית).
לפי משפט ההעתקה של רימן, כל שני תחומים ששפתם היא מסילה פשוטה (סגורה), קונפורמיים זה לזה; כלומר - קיימת העתקה קונפורמית וחד-חד-ערכית מאחד על השני. העתקה זו היא יחידה, עד-כדי בחירה של נקודה מן השפה שתעבור לנקודה מסוימת מן השפה, ונקודה מפנים התחום שתעבור לנקודה מסוימת מפנים התחום.
תכונת הקונפורמיות ניתנת לתיאור גם במונחי מטריצת יעקובי של נגזרות חלקיות של טרנספורמציית קואורדינטות. אם מטריצת יעקובי של ההעתקה היא בכל מקום כפל של סקלר במטריצת סיבוב, אז ההעתקה היא קונפורמית.
פאול קלצקי
פאול קלצקי (בפולנית: Paweł Klecki; 21 במרץ 1900 - 5 במרץ 1973) היה מנצח ומלחין יהודי פולני.
קורות חיים.
פאול קלצקי נולד בלודז' והצטרף לתזמורת הפילהרמונית שלה בגיל חמש-עשרה. אחרי ששירת בצבא במלחמת העולם הראשונה למד פילוסופיה באוניברסיטה של ורשה ואחר עבר לברלין להמשיך שם בלימודיו. במהלך שנות ה-20 זכו חיבוריו המוזיקליים לעידוד מצד טוסקניני ווילהלם פורטוונגלר, שהרשו לקלצקי לנצח על התזמורת הפילהרמונית של ברלין בשנת 1925. מפאת יהדותו עזב את גרמניה הנאצית בשנת 1933 ועבר לאיטליה, אך האנטישמיות של המשטר הפשיסטי באיטליה דחפה אותו לעבור לברית המועצות בשנת 1936. שלטון הטרור של סטלין אילץ אותו לנוס גם משם והוא עבר לחיות בשווייץ.
יצירתו החשובה ביותר של קלצקי היא הסימפוניה השלישית, שהושלמה באוקטובר 1939 ונושאת את כותרת המשנה לזכר. זו יצירה אלגית, הנתפסת כמצבה נעה לקורבנות הנאצים. לאחר שנת 1942 לא הוסיף קלצקי להלחין עוד וטען, שהנאציזם הכחיד את רוחו ואת רצונו לחבר מוזיקה. במהלך השואה נרצחו רבים מבני משפחתו של קלצקי בידי הנאצים, ביניהם הוריו ואחותו.
דיאנה סילברמן קלר
תוכנית מתאר מחוזית
במסגרת הסדרתם של תכנון ובנייה בישראל, מטרותיה של תוכנית מתאר מחוזית הן לקבוע את הפרטים הדרושים לביצוע תוכנית מתאר ארצית במחוז ולהנחות את הרשויות המקומיות בתחום המחוז בביצוע תוכנית מתאר מקומית. ועדה מחוזית לתכנון ובניה מנחה את הרשויות המקומיות: