Termodinamika

termodinamika

U svijetu fizike postoji grana koja je odgovorna za proučavanje transformacija proizvedenih toplinom i radom u sistemu. Radi se o termodinamika. To je grana fizike koja je odgovorna za proučavanje svih transformacija koje proizlaze samo iz procesa koji uključuju promjene u varijablama stanja i temperature i energije na makroskopskom nivou.

U ovom ćemo vam članku reći sve što trebate znati o termodinamici i principima termodinamike.

Glavne karakteristike

zakoni termodinamike

Ako napravimo analizu klasične termodinamike, vidimo da se ona temelji na konceptu makroskopskog sistema. Ovaj sistem nije ništa drugo nego dio fizičke ili konceptualne mase koji je odvojen od vanjskog okruženja. U svrhu boljeg proučavanja termodinamičkih sistema, uvijek se pretpostavlja da je riječ o fizičkoj masi koju ne narušava razmjena energije s vanjskim ekosustavom.

Stanje makroskopskog sistema što je u ravnotežnim uvjetima određuje se veličinama koje se nazivaju termodinamičkim varijablama. Znamo sve ove varijable, a to su temperatura, pritisak, zapremina i hemijski sastav. Sve ove varijable su ono što definira sisteme i njihovu ravnotežu. Glavni zapisi hemijske termodinamike uspostavljeni su zahvaljujući primijenjenoj međunarodnoj uniji. Pomoću ovih jedinica moguće je raditi i bolje objasniti zakon termodinamike.

Međutim, postoji grana termodinamike koja ne proučava ravnotežu, ali je odgovorna za analizu termodinamičkih procesa koje uglavnom karakteriziraju nema mogućnost postizanja ravnotežnih uslova na stabilan način.

Zakoni

toplotna ravnoteža

Principi su prokazani tokom XNUMX. stoljeća Isaa koji Oni su zaduženi za regulaciju svih transformacija i njihov napredak. Oni takođe analiziraju koja su stvarna ograničenja kako bi se postigla istinska koncepcija. To su aksiomi koji se ne mogu dokazati, ali su nedokazivi na osnovu iskustva. Svaka teorija termodinamike temelji se na tim principima. Možemo razlikovati 3 osnovna principa plus princip, ali to je onaj koji definira temperaturu i koji je implicitan u ostala 3 principa.

Nulti zakon

Opisat ćemo što je taj nulti zakon, koji je prvi koji opisuje temperaturu koja je implicitna u ostatku principa. Kada dva sistema međusobno komuniciraju i budu u toplotnoj ravnoteži, oni dijele neka svojstva. Ova svojstva koja međusobno dijele mogu se izmjeriti i dobiti numeričku vrijednost. Kao rezultat toga, ako su dva sistema u ravnoteži sa trećim, oni će biti u ravnoteži jedni s drugima, a svojstvo koje se dijeli je temperatura.

Stoga ovaj princip, ali jednostavno kaže da ako tijelo A bilo je u ravnoteži sa tijelom B i ovo tijelo B će biti u toplotnoj ravnoteži sa tijelom C, tada će i tijela A i C biti u ravnoteži termalna. Ovaj princip objašnjava činjenicu da dva tijela na različitim temperaturama mogu međusobno izmjenjivati ​​toplinu. Prije ili kasnije oba tijela postignu istu temperaturu, tako da su u totalnoj ravnoteži.

Prvi zakon termodinamike

Kada se tijelo stavi u kontakt s hladnijim tijelom, dolazi do transformacije koja dovodi do stanja ravnoteže. Ovo stanje ravnoteže zasniva se na činjenici da su temperatura dva tijela jednaka jer je pojačan prijenos energije između vrućeg tijela za hladno tijelo. Da bi objasnili ovaj fenomen, naučnici su pretpostavili da je vruća supstanca koja je prisutna u većim količinama prošla hladnije tijelo. Mislilo se na fluid koji se može kretati kroz masu kako bi mogao izmjenjivati ​​toplinu.

Ovaj princip je odgovoran za prepoznavanje topline kao oblika energije. To nije materijalna supstanca. Na taj način bi se moglo pokazati da su toplina koja se mjeri kalorijama i rad koji se mjeri u džulima jednaki. Stoga to danas znamo 1 kalorija je približno 4,186 džula.

Može se reći da je prvi princip termodinamike princip očuvanja energije. Količina energije u toplotnom stroju pretvara se u rad i može je vidjeti bilo koja mašina koja može proizvesti takav rad bez trošenja energije. Ovaj prvi princip možemo uspostaviti kao: varijacija unutrašnje energije zatvorenog termodinamičkog sistema jednaka je razlici koja postoji između toplote koja se dovodi u sistem i rada koji taj sistem obavlja u okolini.

Drugi zakon termodinamike

entropija

Ovo na početku kaže da je nemoguće napraviti cikličnu mašinu koja samo rezultira prenosom toplote iz hladnog u toplo telo. Možemo reći da je nemoguće izvršiti transformaciju čiji će rezultat biti samo onaj pretvaranja toplote koju smo izvukli iz jednog izvora u mehanički rad.

Ovaj je princip odgovoran za poricanje mogućnosti postojanja dobrog vječnog kretanja druge vrste. Znamo da je entropija sistema ostaje izoliran nepromijenjen kada se dogodi reverzibilna transformacija. Takođe znamo da se povećava kada se dogodi nepovratna transformacija.

Treći zakon termodinamike

Ovo posljednje načelo usko je povezano s drugim i smatra se posljedicom istog. Ovaj princip potvrđuje da se apsolutno biće ne može postići u boji konačnim brojem transformacija. Znamo da apsolutna nula nije veća od minimalne temperature koja se može postići. U jedinicama Kelvina znamo da je 0, ali u stupnjevima Celzijusa ima vrijednost -273.15 stepeni.

Takođe se navodi da je entropija za krutinu koja je savršeno kristalna s temperaturom od 0 kelvina jednaka 0. To znači da ne bi bilo entropije, pa bi sistem bio potpuno stabilan. Energija oslobađanja, translacije i rotacije čestica koje ga čine ne bi bila ništa na temperaturi od 0 kelvina.

Nadam se da ćete s ovim informacijama saznati više o termodinamici i osnovnim principima.


Sadržaj članka pridržava se naših principa urednička etika. Da biste prijavili grešku, kliknite ovdje.

Budite prvi koji komentarišete

Ostavite komentar

Vaša e-mail adresa neće biti objavljena. Obavezna polja su označena sa *

*

*

  1. Za podatke odgovoran: Miguel Ángel Gatón
  2. Svrha podataka: Kontrola neželjene pošte, upravljanje komentarima.
  3. Legitimacija: Vaš pristanak
  4. Komunikacija podataka: Podaci se neće dostavljati trećim stranama, osim po zakonskoj obavezi.
  5. Pohrana podataka: Baza podataka koju hostuje Occentus Networks (EU)
  6. Prava: U bilo kojem trenutku možete ograničiti, oporaviti i izbrisati svoje podatke.