V oblasti fyziky existuje obor zodpovědný za studium transformací vytvářených teplem a prací v systému. Jde o termodynamiku. Je to obor fyziky, který je zodpovědný za studium všech přechodů, které jsou pouze výsledkem procesu, který zahrnuje změny stavových proměnných teploty a energie na makroúrovni. Je jich několik principy termodynamiky které jsou zásadní pro mnoho aspektů fyziky.
V tomto článku vám proto řekneme, jaké jsou principy termodynamiky a jaký je její význam.
Charakteristika termodynamiky
Pokud budeme analyzovat klasickou termodynamiku, zjistíme, že vychází z konceptu makroskopických systémů. Tento systém je pouze součástí fyzické nebo koncepční kvality oddělení od vnějšího prostředí. Pro lepší studium termodynamického systému se vždy předpokládá, že se jedná o fyzickou hmotu, která není narušena výměnou energie s vnějším ekosystémem.
Stav makroskopického systému v rovnováze je specifikován veličinami nazývanými termodynamické proměnné. Známe všechny tyto proměnné: teplotu, tlak, objem a chemické složení. Všechny tyto proměnné definují systém a jeho rovnováhu. Díky mezinárodní alianci aplikací byly stanoveny hlavní symboly chemické termodynamiky. Použití těchto jednotek může fungovat lépe a vysvětlit principy termodynamiky.
Nicméně, existuje větev termodynamiky, která nestuduje rovnováhu, Spíše mají na starosti analýzu termodynamických procesů, které se vyznačují především tím, že nemají schopnost stabilně dosáhnout rovnovážných podmínek.
Principy termodynamiky
Existují 4 termodynamické principy, uvedené od nuly do tří bodů, tyto zákony pomáhají porozumět všem fyzikálním zákonům v našem vesmíru a určité jevy v našem světě není možné vidět. Jsou také známy pod názvem termodynamické zákony. Tyto zákony mají různý původ. Některé jsou formulovány z předchozích vzorců. Poslední známý termodynamický zákon je nulový zákon. Tyto zákony jsou trvalé ve všech vyšetřováních a vyšetřováních prováděných v laboratoři. Jsou nezbytné pro pochopení fungování našeho vesmíru. Postupně popíšeme principy termodynamiky.
První zásada
Tento zákon říká, že energii nelze vytvářet ani ničit, lze ji pouze transformovat. Toto je také známé jako zákon zachování energie. Vlastně, to znamená, že v jakémkoli fyzickém systému izolovaném od jeho prostředí bude veškerá jeho energie vždy stejná. Přestože energii lze v té či oné formě přeměnit na jiné druhy energie, součet všech těchto energií je vždy stejný.
Uvedeme příklad, abychom tomu lépe porozuměli. Podle tohoto principu, pokud přispíváme určitým množstvím energie do fyzického systému ve formě tepla, můžeme vypočítat celkovou energii nalezením rozdílu mezi nárůstem vnitřní energie a prací odvedenou systémem a jeho okolím. To znamená, že rozdíl mezi energií, kterou systém v tu chvíli má, a prací, kterou odvedl, bude uvolněná tepelná energie.
Druhý princip
Pokud bude dostatek času, všechny systémy nakonec ztratí rovnováhu. Tento princip se také nazývá zákon entropie. Lze to shrnout následovně. Množství entropie ve vesmíru se bude časem zvyšovat. Entropie systému je index, který měří stupeň poruchy. Jinými slovy, Druhý princip termodynamiky nám říká, že jakmile systém dosáhne bodu rovnováhy, zvýší to stupeň nepořádku v systému. To může znamenat, že pokud dáme systému dostatek času, nakonec se stane nevyrovnaným.
Toto je zákon, který je zodpovědný za vysvětlení nevratnosti některých fyzikálních jevů. Pomáhá nám například vysvětlit, proč papír papír byl spálen, nemůže se vrátit do původního tvaru. V tomto systému známém jako papír a oheň se nepořádek zvýšil do té míry, že není možné se vrátit k jeho původu. Tento zákon zavádí funkci stavu entropie, která v případě fyzických systémů odpovídá za reprezentaci stupně poruchy a její nevyhnutelné ztráty energie.
Abychom porozuměli druhému principu termodynamiky, uvedeme příklad. Pokud spálíme určité množství hmoty a dáme kouli dohromady s výsledným popelem, můžeme vidět, že hmoty je méně než v počátečním stavu. Důvodem je, že hmota se změnila na plyny, které Nelze je získat zpět a musí se rozházet a nepořádek. Takto vidíme, že ve státě jedna byla alespoň entropie než ve stavu dva.
Třetí princip
Když je dosaženo absolutní nuly, proces fyzického systému se zastaví. Absolutní nula je nejnižší teplota, které můžeme dosáhnout. V tomto případě měříme teplotu ve stupních Kelvina. Tímto způsobem lze říci, že teplota a chlazení způsobují, že entropie systému je nulová. V těchto případech je to spíše jako určitá konstanta. Když dosáhne absolutní nuly, proces fyzického systému se zastaví. Entropie bude mít tedy minimální, ale konstantní hodnotu.
Dosáhnout absolutní nuly nebo ne je snadný úkol. Absolutní nulová hodnota stupně Kelvina je nula, ale pokud ji použijeme v Měření teplotní stupnice Celsia je -273,15 stupňů.
Nulový zákon
Tento zákon je ten předpokládal a říká, že pokud A = C a B = C, pak A = B. Tím jsou stanovena základní a základní pravidla ostatních tří zákonů termodynamiky. Je to název, který předpokládá zákon tepelné rovnováhy. Jinými slovy, pokud je systém a další systémy nezávisle v tepelné rovnováze, musí být v tepelné rovnováze. Tento zákon umožňuje stanovit teplotní principy. Tento princip se používá k porovnání tepelné energie dvou různých objektů ve stavu tepelné rovnováhy. Pokud jsou tyto dva objekty v tepelné rovnováze, budou zbytečně na stejné teplotě. Na druhou stranu, pokud oba změní tepelnou bilanci třetího systému, ovlivní se také navzájem.
Doufám, že s těmito informacemi se můžete dozvědět více o principech termodynamiky jeho charakteristik.