Varmelære

72 helt omdannes til Arbejde. Men nu er Luften i fortyndet Tilstand, og jo mere den er udvidet, desto vanskeligere er det at benytte dens Energi, som det tidligere er fremhævet. Dersom vi ville fuldende Kredsprocessen og bringe Luften tilbage til sin oprindelige Tilstand, saa maa den sammen- trykkes igen, men dette kræver netop et Arbejde lig det, som før blev udført, medens der udvikles en Varmemængde af samme Størrelse som den, der før blev brugt. En Maskine, som vedvarende arbejdede paa den Maade, vilde derfor intet Arbejde præstere og ikke bruge nogen Varme. 65. Anvendelse af den foregaaende Sætning. Som Eksempel paa, hvorledes man ved den fundne Sætning om Varmens Omdannelse til Arbejde kan udlede Egenskaber ved Legemerne, kunne vi anføre den i § 30 omtalte Forandring i Isens Smeltepunkt, naar Trykket bliver større. Vi tænke os en Del Vand indelukket i en Cylinder, og oven paa Vandet et Stempel med et Vægtlod. Afkøles Vandet, vil det fryse og udvide sig, saa at Vægtloddet løftes, hvorved der udføres Arbejde, me- dens Vandet og Isen holde en konstant Frysetemperatur. Naar Vandet er blevet til Is, tages Vægtloddet bort, hvorved der foregaar en ringe Forandring med Isens indre Tilstand. Derefter tilføres der atter Varme, saa at Isen paa ny smelter og vender tilbage til sin oprindelige Tilstand. Ved Kredsprocessen er der udført Arbejde, idet Vægtloddet er løftet; følgelig maa den Varme, Q, som er tilført i den sidste Del af vort Forsøg, være større end den Varmemængde, q, som er afgivet i den første Del, men desuden maa Varmetabet, ske ved en lavere Temperatur end Varme- tilførslen, som finder Sted ved 0°. Dette vil med andre Ord sige, at naar Vandet er underkastet et Tryk (i Forsøget af Vægtloddet), saa vil Frysningen ske ved en Temperatur lidt under 0°, lad os sige ved 4- a°. Den beskrevne Proces er reversibel. Vi kunne nemlig lade Vandet ved 0° afgive Varmemængden Q, saa det bliver til Is og udvider sig; naar dette er sket, kunne vi sætte Vægtloddet paa, og dettes Tryk vil da smelte en lille Smule Is, hvorved der bindes saa megen Varme, at Temperaturen af det hele gaar ned til 4- «°. Naar vi nu tilføre Varme- mængden 7, fuldendes Smeltningen, idet Loddet synker, og naar dette tilsidst tages bort igen, foregaar der en ringe Udvidelse og Opvarmning af Vandet, saa det atter kommer i sin oprindelige Tilstand. Ved at foretage Processen i denne Orden, har Vandet altsaa afgivet Varme- mængden Q—q og modtaget Arbejde, idet Vægtloddet sank. Om rever- sible Processer gælder nu Ligningen q____6 ~Q ~ og tillige er Q—q ækvivalent med Arbejdet. Dette er i nærværende Tilfælde Trykket multipliceret med det Stykke, som Vandet i Cylindren udvider sig ved Frysningen. Da Isens Vægtfylde er 0,92, vil Iscylindrens