Beginsels van termodinamika: wat hulle is en waarvoor hulle is | Netwerk Meteorologie
Duitse Portillo | 19/10/2021 09:45 | wetenskap
Op die gebied van fisika is daar 'n tak wat die transformasie van hitte en werk in die stelsel bestudeer. Dit gaan oor termodinamika. Dit is 'n tak van die fisika wat verantwoordelik is vir die studie van alle oorgange, wat slegs die gevolg is van 'n proses wat veranderinge in die toestand veranderlikes van temperatuur en energie op makrovlak behels. Daar is verskeie beginsels van termodinamika wat fundamenteel is vir baie aspekte van die fisika.
Daarom gaan ons in hierdie artikel vir u vertel wat die beginsels van termodinamika is en wat die belangrikheid daarvan is.
1 Eienskappe van termodinamika
2 Beginsels van termodinamika
2.1 Eerste beginsel
2.2 Tweede beginsel
2.3 Derde beginsel
2.4 Nul wet
Eienskappe van termodinamika
As ons klassieke termodinamika ontleed, sal ons vind dat dit gebaseer is op die konsep van makroskopiese stelsels. Hierdie stelsel is slegs deel van die fisiese of konseptuele kwaliteit van skeiding van die eksterne omgewing. Om die termodinamiese stelsel beter te bestudeer, word altyd aangeneem dat dit 'n fisiese massa is dit word nie versteur deur die uitruil van energie met die eksterne ekosisteem nie.
Die toestand van 'n makroskopiese stelsel in ewewig word gespesifiseer deur hoeveelhede termodinamiese veranderlikes genoem. Ons ken al hierdie veranderlikes: temperatuur, druk, volume en chemiese samestelling. Al hierdie veranderlikes definieer die stelsel en sy ewewig. Danksy die internasionale alliansie van toepassings, is die belangrikste simbole van chemiese termodinamika vasgestel. Die gebruik van hierdie eenhede kan beter werk en die beginsels van termodinamika verduidelik.
Sonde verbod, daar is 'n vertakking van termodinamika wat nie ewewig bestudeer nie, Hulle is eerder verantwoordelik vir die ontleding van termodinamiese prosesse wat hoofsaaklik gekenmerk word deurdat hulle nie in staat is om ewewigstoestande op 'n stabiele manier te bereik nie.
Daar is 4 termodinamika -beginsels, van nul tot drie punte gelys; hierdie wette help om al die wette van die fisika in ons heelal te verstaan ​​en dit is onmoontlik om sekere verskynsels in ons wêreld te sien. Hulle is ook bekend onder die wette van termodinamika. Hierdie wette het verskillende oorsprong. Sommige is geformuleer uit vorige formules. Die laaste wet van termodinamika is die nulwet. Hierdie wette is permanent in alle ondersoeke en ondersoeke wat in die laboratorium uitgevoer word. Dit is noodsaaklik om te verstaan ​​hoe ons heelal werk. Ons sal die beginsels van termodinamika een vir een beskryf.
Hierdie wet sê dat energie nie geskep of vernietig kan word nie, dit kan slegs getransformeer word. Dit staan ​​ook bekend as die wet van die behoud van energie. Eintlik, dit beteken dat in enige fisiese stelsel wat van sy omgewing afgesonder is, al sy energie altyd dieselfde sal wees. Alhoewel energie in een of ander vorm in ander energiesoorte omgeskakel kan word, is die som van al hierdie energieë altyd dieselfde.
Ons sal 'n voorbeeld gee om dit beter te verstaan. As ons hierdie beginsel volg, kan ons die totale energie bereken deur die verskil tussen die toename in interne energie en die werk wat deur die stelsel en die omgewing verrig word, as ons 'n sekere hoeveelheid energie tot 'n fisiese stelsel in die vorm van hitte bydra. Dit wil sê, die verskil tussen die energie wat die stelsel op die oomblik het en die werk wat dit verrig het, is die termiese energie wat vrygestel word.
As daar genoeg tyd is, sal alle stelsels uiteindelik hul balans verloor. Hierdie beginsel word ook die wet van entropie genoem. Dit kan soos volg saamgevat word. Die hoeveelheid entropie in die heelal sal mettertyd toeneem. Die entropie van die stelsel is 'n indeks om die graad van wanorde te meet. Met ander woorde, Die tweede termodinamika se beginsel sê vir ons dat sodra die stelsel 'n ewewigspunt bereik, dit sal die graad van wanorde in die stelsel verhoog. Dit kan beteken dat as ons 'n stelsel genoeg tyd gee, dit uiteindelik ongebalanseerd sal raak.
Dit is die wet wat verantwoordelik is vir die verklaring van die onomkeerbaarheid van sommige fisiese verskynsels. Dit help ons byvoorbeeld om te verduidelik waarom 'n vraestel 'n papier is verbrand, kan nie terugkeer na sy oorspronklike vorm nie. In hierdie stelsel, bekend as papier en vuur, het wanorde sodanig toegeneem dat dit nie moontlik is om terug te keer na die oorsprong daarvan nie. Hierdie wet stel die entropie-staatfunksie in, wat in die geval van fisiese stelsels verantwoordelik is vir die voorstelling van die mate van wanorde en die onvermydelike verlies aan energie.
Om die tweede beginsel van termodinamika te verstaan, gaan ons 'n voorbeeld gee. As ons 'n sekere hoeveelheid materie verbrand en die bal met die resulterende as bymekaar sit, kan ons sien dat daar minder materie is as in die aanvanklike toestand. Dit is omdat materie in gasse verander het Hulle kan nie herstel word nie en hulle moet verstrooi en deurmekaar raak. Dit is hoe ons sien dat daar in staat een ten minste entropie was as in staat twee.
As die absolute nul bereik word, stop die fisiese stelselproses. Absolute nul is die laagste temperatuur wat ons kan bereik. In hierdie geval meet ons die temperatuur in grade Kelvin. Op hierdie manier kan gesê word dat die temperatuur en verkoeling veroorsaak dat die entropie van die stelsel nul is. In hierdie gevalle is dit meer soos 'n definitiewe konstante. As dit die absolute nul bereik, stop die fisiese stelselproses. Daarom sal die entropie 'n minimum, maar konstante waarde hê.
Om absolute nul te bereik of nie, is 'n maklike taak. Die absolute nulwaarde van die Kelvin -graad is nul, maar as ons dit gebruik Celsius temperatuurskaalmeting is -273,15 grade.
Hierdie wet is laasgenoemde aanvaar en sê dat as A = C en B = C, dan A = B. Dit stel die basiese en basiese reëls van die ander drie wette van termodinamika vas. Dit is 'n naam wat die wet van termiese ewewig aanvaar. Met ander woorde, as die stelsel en ander stelsels onafhanklik in termiese ewewig is, moet dit in termiese ewewig wees. Hierdie wet laat die bepaling van temperatuurbeginsels toe. Hierdie beginsel word gebruik om die termiese energie van twee verskillende voorwerpe in 'n toestand van termiese ewewig te vergelyk. As hierdie twee voorwerpe in termiese ewewig is, sal hulle onnodig by dieselfde temperatuur wees. Aan die ander kant, as hulle albei die termiese balans van die derde stelsel verander, sal dit mekaar ook beïnvloed.
Ek hoop dat u met hierdie inligting meer kan leer oor die beginsels van termodinamika van die eienskappe daarvan.
Volledige pad na artikel: Netwerk meteorologie » meteorologie » wetenskap » Beginsels van termodinamika