В областта на физиката има клон, отговарящ за изучаването на трансформациите, произведени от топлината и работата в системата. Става въпрос за термодинамиката. Това е клон на физиката, който отговаря за изучаването на всички преходи, които са само резултат от процес, който включва промени в променливите на състоянието на температурата и енергията на макро ниво. Има няколко принципи на термодинамиката които са фундаментални за много аспекти на физиката.
Затова ние ще ви разкажем в тази статия какви са принципите на термодинамиката и какво е нейното значение.
Характеристики на термодинамиката
Ако анализираме класическата термодинамика, ще открием, че тя се основава на концепцията за макроскопични системи. Тази система е само част от физическото или концептуалното качество на отделяне от външната среда. За по -добро изучаване на термодинамичната система винаги се приема, че това е физическа маса, която не се нарушава от обмена на енергия с външната екосистема.
Състоянието на макроскопична система в равновесие се определя от величини, наречени термодинамични променливи. Ние знаем всички тези променливи: температура, налягане, обем и химичен състав. Всички тези променливи определят системата и нейното равновесие. Благодарение на международния съюз на приложенията са установени основните символи на химическата термодинамика. Използването на тези единици може да работи по -добре и да обясни принципите на термодинамиката.
Въпреки това, има клон на термодинамиката, който не изучава равновесието, По -скоро те отговарят за анализирането на термодинамичните процеси, които се характеризират главно с това, че нямат способността да постигат равновесни условия по стабилен начин.
Принципи на термодинамиката
Има 4 принципа на термодинамиката, изброени от нула до три точки, тези закони помагат да се разберат всички закони на физиката в нашата вселена и е невъзможно да се видят определени явления в нашия свят. Те са известни и под името закони на термодинамиката. Тези закони имат различен произход. Някои са формулирани от предишни формули. Последният известен закон на термодинамиката е нулевият закон. Тези закони са постоянни във всички изследвания и изследвания, провеждани в лабораторията. Те са от съществено значение за разбирането как работи нашата вселена. Ще опишем принципите на термодинамиката един по един.
Първият принцип
Този закон казва, че енергията не може да се създава или унищожава, тя може само да се трансформира. Това е известно още като закон за запазване на енергията. Всъщност, това означава, че във всяка физическа система, изолирана от околната среда, цялата й енергия винаги ще бъде една и съща. Въпреки че енергията може да се преобразува в други видове енергия под една или друга форма, сумата от всички тези енергии винаги е една и съща.
Ще дадем пример, за да го разберем по -добре. Следвайки този принцип, ако внасяме определено количество енергия във физическа система под формата на топлина, можем да изчислим общата енергия, като открием разликата между увеличаването на вътрешната енергия и работата, извършена от системата и нейното обкръжение. Тоест, разликата между енергията, която системата има в този момент, и работата, която е извършила, ще бъде освободената топлинна енергия.
Втори принцип
Ако има достатъчно време, всички системи в крайна сметка ще загубят баланса си. Този принцип се нарича още закон на ентропията. Може да се обобщи по следния начин. Количеството ентропия във Вселената ще се увеличи с течение на времето. Ентропията на системата е индекс за измерване на степента на разстройство. С други думи, Вторият принцип на термодинамиката ни казва, че след като системата достигне точка на равновесие, това ще увеличи степента на разстройство в системата. Това може да означава, че ако дадем на системата достатъчно време, тя в крайна сметка ще стане небалансирана.
Това е законът, който е отговорен за обясняването на необратимостта на някои физически явления. Например, тя ни помага да обясним защо хартия изгоряла хартия не може да се върне към първоначалната си форма. В тази система, известна като хартия и огън, разстройството се е увеличило до такава степен, че не е възможно да се върне към своя произход. Този закон въвежда функцията на ентропията, която в случай на физически системи е отговорна за представянето на степента на разстройство и неизбежната загуба на енергия.
За да разберем втория принцип на термодинамиката, ще дадем пример. Ако изгорим определено количество материя и сложим топката заедно с получената пепел, можем да видим, че има по -малко материя, отколкото в първоначалното състояние. Това е така, защото материята се е превърнала в газове Те не могат да бъдат възстановени и трябва да се разпръснат и затрупани. Ето как виждаме, че в първо състояние е имало поне ентропия, отколкото в второ състояние.
Трети принцип
Когато се достигне абсолютна нула, процесът на физическата система спира. Абсолютната нула е най -ниската температура, която можем да достигнем. В този случай измерваме температурата в градуси по Келвин. По този начин може да се каже, че температурата и охлаждането причиняват ентропията на системата до нула. В тези случаи тя е по -скоро като определена константа. Когато достигне абсолютна нула, процесът на физическата система спира. Следователно, ентропията ще има минимална, но постоянна стойност.
Достигането на абсолютна нула или не е лесна задача. Абсолютната нулева стойност на степента на Келвин е нула, но ако я използваме в Температурната скала на Целзий е -273,15 градуса.
Нулев закон
Този закон е последният приема и казва, че ако A = C и B = C, тогава A = B. Това установява основните и основни правила на другите три закона на термодинамиката. Това е име, което приема закона за термичното равновесие. С други думи, ако системата и другите системи са независимо в термично равновесие, те трябва да са в термично равновесие. Този закон позволява установяването на температурни принципи. Този принцип се използва за сравняване на топлинната енергия на два различни обекта в състояние на термично равновесие. Ако тези два обекта са в термично равновесие, те ще бъдат ненужно при една и съща температура. От друга страна, ако и двамата променят топлинния баланс на третата система, те също ще се повлияят един на друг.
Надявам се, че с тази информация можете да научите повече за принципите на термодинамиката на нейните характеристики.