Kann ein Kühlschrank eine positive Netzleistung erbringen?

Das heißt, ein Gerät, das Wärme von einem kälteren Körper auf einen wärmeren Körper überträgt und während des Zyklus ein positives Netzwerk auf die Umgebung ausübt.

Obwohl diese Aussage des zweiten Hauptsatzes ziemlich ungenau ist, ist das von Ihnen beschriebene Gerät (das ich als Kältemaschine bezeichnen werde) tatsächlich damit verboten.

Wir kennen bereits funktionierende Geräte, die Arbeit aufnehmen und in Wärmeenergie umwandeln können, die wir allgemein Heizgeräte nennen können. Sie könnten Ihren Kühlmotor also mit einer Heizung im heißen Reservoir koppeln, um die Wärme im heißen Reservoir weiter zu erhöhen. Dann würden Sie mit einem kombinierten System enden, das die Aussage von Clausius verletzt.

Da wir nun wissen, dass Heizungen existieren, und nach Clausius' Aussage die kombinierte Kältemaschine/Heizung nicht existieren kann, können wir schlussfolgern, dass die Kältemaschine nicht existieren kann.

Wenn Sie davon ausgehen, dass die Aussage von Clausius einfach das ist, was Sie zitiert haben, haben Sie im Prinzip Recht: Sie verbietet nicht explizit positive Arbeit in einem Kühlschrank (was die Thermodynamik, wie wir sie heute kennen, verbietet ). Aber diese Version der Aussage ist, sagen wir, unpräzise oder unvollständig , und offensichtlich war Clausius selbst damit unzufrieden . Das Problem ist, dass es an einer mathematischen Beschreibung mangelt: Was ist mit „irgendeiner anderen Änderung“ gemeint?

Der Punkt ist, dass es nicht "irgendeine andere Veränderung" geben muss (was positive Arbeit beinhalten würde, wie Sie sagen). es soll eher heißen "es passiert nicht spontan: es muss etwas anderes passieren, damit der Prozess stattfindet".

Leider konnte ich die ursprüngliche Version des Prinzips von Clausius nicht finden. Das deutsche Wikipedia gibt es etwas weniger irreführend an, da "es keine Zustandsänderung gibt, deren einziges Ergebnis der Wärmefluss von einer kalten zu einer warmen Quelle ist". In dieser Version ist klar, dass es nicht darauf ankommt, dass „ auch etwas anderes passieren muss, damit der Prozess stattfindet “ – was darauf hinzudeuten scheint, dass Wärme in diese Richtung fließen kann, solange „etwas anderes“ passiert – sondern eher, dass " Sie etwas tun müssen, damit der Prozess stattfinden kann". Dieses "etwas", das Sie tun müssen, ist Arbeit - wie die aufeinanderfolgenden Formulierungen des 2. Prinzips klar sagen -, für die Clausius selbst eine grundlegende Rolle gespielt hat! Und es wird dann herausgefunden, dass dieses etwas Arbeit an Ihnen sein muss Seite , nicht jede Art von Arbeit .