Термодинамика

термодинамика

В света на физиката има клон, който отговаря за изучаването на трансформациите, произведени от топлината и работата в дадена система. Става въпрос за термодинамика. Това е клон на физиката, който отговаря за изучаването на всички трансформации, които са само резултат от процеси, които включват промени в променливите на състоянието както на температурата, така и на енергията на макроскопично ниво.

В тази статия ще ви разкажем всичко, което трябва да знаете за термодинамиката и принципите на термодинамиката.

ключови характеристики

закони на термодинамиката

Ако направим анализ на класическата термодинамика, виждаме, че тя се основава на концепцията за макроскопична система. Тази система не е нищо повече от част от физическа или концептуална маса, която е отделена от външната среда. За да се изследват по-добре термодинамичните системи, винаги се приема, че това е физическа маса, която не се нарушава от обмена на енергия с външната екосистема.

Състоянието на макроскопичната система какво е при условия на равновесие се определя от величини, наречени термодинамични променливи. Ние знаем всички тези променливи и те са температура, налягане, обем и химичен състав. Всички тези променливи определят системите и тяхното равновесие. Основните обозначения в химическата термодинамика са установени благодарение на прилагания международен съюз. С тези единици е възможно да се работи и да се обясни по-добре законът на термодинамиката.

Съществува обаче клон на термодинамиката, който не изучава равновесието, но отговаря за анализа на термодинамичните процеси, които се характеризират главно с нямащи способността да постигат равновесни условия по стабилен начин.

Закони

термично равновесие

Принципите са заклеймени през XNUMX век Иса тези, които Те отговарят за регулирането на всички трансформации и техния напредък. Те също така анализират какви са реалните граници, за да има истинска концепция. Те са аксиоми, които не могат да бъдат доказани, но са недоказуеми въз основа на опита. Всяка теория на термодинамиката се основава на тези принципи. Можем да различим 3 основни принципа плюс принципа, но това е този, който определя температурата и това е подразбиращо се в другите 3 принципа.

Нулев закон

Ще опишем какъв е този нулев закон, който е първият, който описва температурата, която се подразбира в останалите принципи. Когато две системи взаимодействат помежду си и са в термично равновесие, те споделят някои от свойствата. Тези свойства, които те споделят помежду си, могат да бъдат измерени и да им се даде цифрова стойност. В резултат на това, ако двете системи са в равновесие с трета, те ще бъдат в равновесие помежду си и общото свойство е температурата.

Следователно този принцип, но просто гласи, че ако тяло A е било в равновесие с тяло B и това тяло B ще бъде в топлинно равновесие с тяло C, тогава телата A и C също ще бъдат в равновесие термична. Този принцип обяснява факта, че две тела при различни температури могат да обменят топлина помежду си. Рано или късно и двете тела достигат една и съща температура, така че те са в пълно равновесие.

Първи закон на термодинамиката

Когато тялото се постави в контакт с по-студено тяло, се извършва трансформация, която води до състояние на баланс. Това състояние на равновесие се основава на факта, че температурата на двете тела е еднаква, тъй като се засилва трансферът на енергия между горещото тяло за студеното тяло. За да обяснят този феномен, учените предположиха, че горещо вещество, което присъства в по-големи количества, преминава по-студено тяло. Предполагаше се, че течността може да се движи през масата, за да може да обменя топлина.

Този принцип е отговорен за идентифицирането на топлината като форма на енергия. Това не е материално вещество. По този начин може да се покаже, че топлината, която се измерва в калории и работата, която се измерва в джаули, са еквивалентни. Следователно ние знаем днес това 1 калория е приблизително 4,186 джаула.

Може да се каже, че първият принцип на термодинамиката е принцип на запазване на енергията. Количество енергия в топлинната машина се превръща в работа и може да се види от всяка машина, която може да произведе такава работа, без да консумира енергия. Можем да установим този първи принцип като: вариацията на вътрешната енергия на затворена термодинамична система е равна на разликата, която съществува между топлината, подавана в системата, и работата, извършена от тази система в околната среда.

Втори закон на термодинамиката

ентропия

Това в началото гласи, че е невъзможно да се направи циклична машина, която да доведе само до пренос на топлина от студено тяло към топло тяло. Можем да кажем, че е невъзможно да се извърши трансформация, чийто резултат ще бъде само това за преобразуване на топлината, която сме извлекли от един източник, в механична работа.

Този принцип е отговорен за отричането на възможността да съществува известното вечно движение на втория вид. Знаем, че ентропия на системата остава изолирана непроменена, когато се извърши обратима трансформация. Също така знаем, че тя се увеличава, когато се случи необратима трансформация.

Трети закон на термодинамиката

Този последен принцип е тясно свързан с втория и се разглежда като последица от него. Този принцип потвърждава, че абсолютното битие не може да бъде постигнато в цвят с ограничен брой трансформации. Знаем, че абсолютната нула не е повече от минималната температура, която може да бъде достигната. В единици Келвин, който знаем, е 0, но в градуси по Целзий има стойност -273.15 градуса.

Той също така посочва, че ентропията за твърдо вещество, което е идеално кристално с температура 0 келвина, е равно на 0. Това означава, че няма да има ентропия, така че системата ще бъде напълно стабилна. Енергията на освобождаване, транслация и въртене на частиците, които я съставят, не би била нищо при температура от 0 келвина.

Надявам се, че с тази информация можете да научите повече за термодинамиката и основните принципи.


Оставете вашия коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *

*

*

  1. Отговорен за данните: Мигел Анхел Гатон
  2. Предназначение на данните: Контрол на СПАМ, управление на коментари.
  3. Легитимация: Вашето съгласие
  4. Съобщаване на данните: Данните няма да бъдат съобщени на трети страни, освен по законово задължение.
  5. Съхранение на данни: База данни, хоствана от Occentus Networks (ЕС)
  6. Права: По всяко време можете да ограничите, възстановите и изтриете информацията си.