Spørg Videnskaben

Kan man dø af grin?
Kan man dø af grin?

Har du et spørgsmål til "Spørg Videnskaben"? Så stil det her!

Seneste nyheder på mail

Få vores nyheder via RSS-feeds

Få vores nyheder via facebook

Videnskab.dk på twitter

Videnskab.dk på youtube

Partnere

Sponsorer:

Mediepartnere:

Samarbejdspartnere:

Erkendelser: Termodynamikken

17. juli 2008 kl. 09:08

Termodynamikken – eller varmelæren – udgør grundlaget for de tekniske videnskaber og dermed for en række tekniske udviklinger af stor historisk betydning. Samtidig skaber termodynamikken en vigtig forbindelse mellem fysikken og naturhistorien.



Maskiner forbruger ikke energi, men omdanner energi fra en tilstand til en anden. Denne og andre erkendelser inden for det område, der kaldes termodynamikken, udgør det videnskabelige grundlag for teknikken. (Foto:Colourbox) 

Man kan sige, at naturvidenskaben i almindelighed udgør grundlaget for de tekniske videnskaber og teknologien. Men der er et område af naturvidenskaben, der har været særligt vigtigt for de tekniske videnskaber - nemlig termodynamikken.

Under den industrielle revolution i 1800-tallet blev man i ingeniørvidenskaberne klar over, at maskiner i realiteten ikke forbruger energi, men omdanner energi fra en tilstand til en anden tilstand.

Entropi
Når f.eks. en dampmaskine virker på basis af brændende kul, omdannes den tilgængelige energi (kullets kemiske energi) til henholdsvis arbejde (det ønskede resultat) og utilgængelig energi (i form af spildvarme).

Dette forhold mellem utilgængelig og tilgængelig energi kaldte man entropi - et græsk ord, der beskriver energiens 'indadvending' eller 'utilgængelighed' for at blive anvendt. Energien forsvinder altså ikke, men får en anden tilstand - bliver til varme - ved at blive omsat.

 

De utallige forsøg på at konstruere en evighedsmaskine er en umulighed ifølge termodynamikkens 2. hovedsætning. (Illustration: Aktuel Naturvidenskab) 

Evighedsmaskiner er umulige
Til syvende og sidst vil al energi ende som varme, og universet går derfor uafvendeligt mod 'varmedøden'. Dette er grundlaget for det, man kalder termodynamikkens 2. hovedsætning, der siger, at i et lukket system kan entropien kun vokse.

Af samme grund er evighedsmaskiner en umulighed. Der vil altid være et varmetab, og enhver maskine skal derfor have tilført tilgængelig energi for at kunne virke.

ERKENDELSER 

Hen over sommeren bringer vi på videnskab.dk ti bud på de største naturvidenskabelige erkendelser, som har formet vores måde at se verden på. Serien er lavet i samarbejde med Aktuel Naturvidenskab

1. Naturen kan forklares uden myter

2. Newtons love

3. Evolutionsteorien

4. Termodynamikken

5. Verden består af atomer

6. Relativitetsteorien

7. Økologien

8. Kvantemekanikken

9. Pladetektonikken

10. Dna-dobbeltspiralen

Termodynamikken er særlig vigtig, fordi den giver svar på, hvilken tilstand det materiale og den energi, der tilføres et teknisk system, skal have for at kunne give et bestemt resultat. For at kunne regulere f.eks. et procesanlæg er det afgørende at kunne beregne, om anlægget vil have en nettoproduktion af varme i forhold til tilstanden af energiindholdet i de materialer og energiformer, der strømmer gennem det.

Termodynamikken - og specielt entropi-begrebet - er også vigtig i en mere filosofisk sammenhæng. Termodynamikkens 2. lov er dybest set det eneste område i fysikken, der forklarer, hvorfor tiden kun kan gå én vej.


Tiden kan kun vokse
I alle andre fysiske formler, hvori tiden indgår, er tiden blot et måleparameter, der ikke tager stilling til, hvilken vej tiden går. I fysikken er tiden normalt blot en varighed, der måles lige godt fra et begyndelsestidspunkt som fra et sluttidspunkt, mens tiden i termodynamikken er en betydning i slægt med begreberne alder, udvikling og umuligheden af at gøre det skete usket.

Dette illustreres ofte med en krukke, der tabes på gulvet og smadres, så skårene flyver til alle sider. Det modsatte kan ikke lade sig gøre. En bunke skår kan ikke tabes på gulvet, og så blive til en hel krukke. Entropien - og dermed tiden - kan kun vokse. Eller sagt på en anden måde: Udviklingen kan ikke spoles tilbage, fordi udviklingen og tiden har retning.

Store naturlige systemer som f.eks. evolutionsbiologien og pladetektonikken, der ikke kan betragtes som lukkede systemer, forudsætter begrebet udvikling, og derfor at tiden har retning.

Naturens udvikling kan ikke rulles tilbage og give det samme resultat, som var engang. Naturens udvikling kan ikke forstås gennem fysikkens love, uden at termodynamikken skaber forbindelsen.


Denne artikel er en forkortet version af en artikel, som er skrevet af Jens Morten Hansen til magasinet Aktuel Naturvidenskab.

Inspiration til undervisning og opgaver

Termodynamikken (Hele artiklen skrevet af Ulrik Uggerhøj til magasinet Aktuel Naturvidenskab)



Har du en kommentar til denne artikel? Der er 9 kommentarer!
 
Af: iver schmidt sørensen 17. juli 2008 kl. 11:08
Citat:"Universet går derfor uafvendeligt mod varmedøden" Vist forbrændes der elementer i universet , men de frigivne energier går bestemt ikke tabt , de indgår derimod konstnat i nyskabelser andetsteds i universet og kredsløbet fortsætter "som en evighedsmaskine" .Universet kan være en evighedsmaskine fordi intet af energistoffet under forandringen går tabt til andet energiformål , men kun regenerer sig igen på nye former .
Upassende indlæg
Vurder indlæg
+2
-3
 
Af: Bent Hintze Petersen 30. juli 2008 kl. 18:57
Hintze, 30-08-08 I artiklen om Termodynamik er der et link til Evolutionslæren. Kan I få rettet dette? mvh Hintze
Upassende indlæg
Vurder indlæg
0
0
 
Af: Bent Hintze Petersen 31. juli 2008 kl. 10:30
31-08-08 Det var ikke meningen. Den letteste udvej er valgt. Nu mangler vi et link til den oprindelige artikel
Upassende indlæg
Vurder indlæg
0
-1
 
Af: Ulrik Christensen 4. august 2008 kl. 19:46
Jens Morten Hansens artikel kan hentes her: http://infolink2003.elbo.dk/Naturvidenskab/dokumenter/doc/8457.pdf
Upassende indlæg
Vurder indlæg
0
0
 
Af: Alfred Husen 12. august 2008 kl. 09:51
Opdelingen af fysikken i specialområder med hver deres "konge" har ført til at varmedøden blev almen anerkendt.Universet må, som Iver siger, være en slags "evighedsmaskine", dog ikke sådan forstået at den leverer energi fra det bare ingenting, som det er tilfældet med "jordiske" evighedsmaskiner. Varmedøden er er en ide der ikke kan tages alvorligt...
Upassende indlæg
Vurder indlæg
+1
-2
Iver og Alfred, 
Af: Claus Larsen 30. juni 2009 kl. 16:19

Det, I ikke fanger, er, at afstandene mellem stofferne bliver stadigt større, da universet udvider sig. Derfor spredes stof, og temperaturen falder.

En god analogi er varmen fra en tændstik: Flammen er meget varm tæt på, men efterhånden som energien spredes i rummet, spredes energien tilsvarende.

Upassende indlæg
Vurder indlæg
+3
-1
Varme/kulde, 
Af: Holger  Jørgensen 30. juni 2009 kl. 20:34

Da hovedindgredienserne i energi og stof, er kulde og varme, så må 'varmelæren' suppleres med en 'kuldelære'.

Når en ballon pustes op, bliver der større afstand mellem 'partiklerne', det samme sker når Vi tager en indåndning, men hvad sker der når Vi ånder ud igen ?

Da Livet er Evigt, så er der noget rivende galt med 'Varmedøden',  

Upassende indlæg
Vurder indlæg
+1
-3
SV:Iver og Alfred, 
Af: Alfred Husen 30. juni 2009 kl. 21:12

Det, I ikke fanger, er, at afstandene mellem stofferne bliver stadigt større, da universet udvider sig. Derfor spredes stof, og temperaturen falder.

En god analogi er varmen fra en tændstik: Flammen er meget varm tæt på, men efterhånden som energien spredes i rummet, spredes energien tilsvarende.

Hehe, ja eller også fanger du for meget... varmedøden er intet mindre end en vits ! ...endnu ikke erkendt vits...

 

Upassende indlæg
Vurder indlæg
+1
0
Termodynamikken - en skabt viden 
Af: Jens Due 1. juli 2009 kl. 00:50

Netop denne lov er alene videnskabt af videskaben i et  indskrænket felt, hvor den meget vel kan bruges til lokale processer. Men også kun der; for havde videnskaben ikke skabt sig: men konsolideret sig med al viden, ville de for lang tid siden have erkendt, hvad de kun ved lidt om endnu.

Jorden er i et åbent kosmos, så her gælder termodynamikken ikke. Det har rumforskningen set - men sjovt nok, så fastholder man dogmerne og bruger videnskaben og medier til at stikke folk blår i øjnene. Med denne agt gøres magt.

Satte alle vidensgrene sig sammen og dermed forene en alviden ville verdenen i morgen blive, hvad den burde have været i går - og magt blive tabt.

Nu går tiden fremad indtil vi vender og går et stykke tilbage. Prøv ad og skriv så en afhandling om det, når du når dertil. Her er ingen masse; alt er tanker, så de baner vejen. Tænk en tur i tiden og vær beredt på at blive fri at det dimensionelle Jord-fængsel i en anden virkelighed i det spektrale kosmos. Kast fortøjningerne! Eller vil du hellere den videnskabte "virkelighed"?

Upassende indlæg
Vurder indlæg
+1
-7

Log ind

For at kunne kommentere på artikler på skal du være logget på som bruger af videnskab.dk
Opret ny bruger eller få tilsendt adgangskode

Angiv venligst e-mail og adgangskode

e-mail: Adgangskode:

Seneste nyheder

RELATERET


Emneord:

Solen i centrum

Solen i centrum

Videnskab.dk fortæller i vores tema om Solen, der er så altafgørende for livet her på Jorden

Se mere i temaet: Solen i centrum

Vi snyder mere og mere

Vi snyder mere og mere

Snyd er et alvorligt problem både blandt studerende og forskere. Plagierede artikler bliver ofte trykt i videnskabelige tidsskrifter.

Læs: Både forskere og studerende snyder stadig mere