Thermodynameg

thermodynameg

Ym myd ffiseg mae cangen sy'n gyfrifol am astudio'r trawsnewidiadau sy'n cael eu cynhyrchu gan wres a gwaith mewn system. Mae'n ymwneud â'r thermodynameg. Mae'n gangen o ffiseg sy'n gyfrifol am astudio pob trawsnewidiad sydd ond yn ganlyniad prosesau sy'n cynnwys newidiadau yn newidynnau cyflwr tymheredd ac egni ar y lefel macrosgopig.

Yn yr erthygl hon, rydyn ni'n mynd i ddweud popeth sydd angen i chi ei wybod am thermodynameg ac egwyddorion thermodynameg.

nodweddion allweddol

deddfau thermodynameg

Os gwnawn ddadansoddiad o thermodynameg glasurol gwelwn ei fod yn seiliedig ar y cysyniad o system macrosgopig. Nid yw'r system hon yn ddim mwy na chyfran o fàs corfforol neu gysyniadol sydd wedi'i gwahanu o'r amgylchedd allanol. Er mwyn astudio systemau thermodynamig yn well, tybir bob amser ei fod yn fàs corfforol nad yw cyfnewid ynni â'r ecosystem allanol yn tarfu arno.

Cyflwr system macrosgopig beth yw mewn amodau ecwilibriwm fe'i pennir gan feintiau o'r enw newidynnau thermodynamig. Mae'r holl newidynnau hyn yn hysbys i ni ac maent yn dymheredd, gwasgedd, cyfaint a chyfansoddiad cemegol. Yr holl newidynnau hyn yw'r hyn sy'n diffinio'r systemau a'u cydbwysedd. Mae'r prif nodiannau a gafwyd mewn thermodynameg gemegol wedi'u sefydlu diolch i'r undeb rhyngwladol cymhwysol. Gyda'r unedau hyn gellir gweithio ac egluro cyfraith thermodynameg yn well.

Fodd bynnag, mae cangen o thermodynameg nad yw'n astudio ecwilibriwm, ond sy'n gyfrifol am ddadansoddi prosesau thermodynamig sy'n cael eu nodweddu'n bennaf gan peidio â bod â'r gallu i gyflawni amodau ecwilibriwm mewn ffordd sefydlog.

ddeddfau

ecwilibriwm thermol

Cafodd yr egwyddorion eu gwadu yn ystod y XNUMXeg ganrif Isa y rhai a Nhw sy'n gyfrifol am reoleiddio'r holl drawsnewidiadau a'u cynnydd. Maent hefyd yn dadansoddi beth yw'r gwir derfynau er mwyn cael cenhedlu go iawn. Maent yn axiomau na ellir eu profi ond na ellir eu profi yn seiliedig ar brofiad. Mae pob theori thermodynameg yn seiliedig ar yr egwyddorion hyn. Gallwn wahaniaethu rhwng 3 egwyddor sylfaenol ynghyd â'r egwyddor ond dyna'r un sy'n diffinio'r tymheredd ac sydd ymhlyg yn y 3 egwyddor arall.

Deddf sero

Rydyn ni'n mynd i ddisgrifio beth yw'r gyfraith sero hon, sef y cyntaf i ddisgrifio'r tymheredd sy'n ymhlyg yng ngweddill yr egwyddorion. Pan fydd dwy system yn rhyngweithio â'i gilydd ac mewn cydbwysedd thermol maent yn rhannu rhai o'r priodweddau. Gellir mesur yr eiddo hyn y maent yn ei rannu â'i gilydd a rhoi gwerth rhifiadol iddynt. O ganlyniad, os yw'r ddwy system mewn ecwilibriwm â thraean, byddant mewn ecwilibriwm â'i gilydd ac mae'r eiddo a rennir yn dymheredd.

Felly, mae'r egwyddor hon ond yn syml yn nodi os roedd corff A mewn ecwilibriwm â chorff B a bydd y corff B hwn mewn ecwilibriwm thermol â chorff C, yna bydd cyrff A ac C hefyd mewn ecwilibriwm thermol. Mae'r egwyddor hon yn esbonio'r ffaith y gall dau gorff ar dymheredd gwahanol gyfnewid gwres â'i gilydd. Yn hwyr neu'n hwyrach mae'r ddau gorff yn cyrraedd yr un tymheredd, felly maent mewn cyfanswm ecwilibriwm.

Deddf Gyntaf Thermodynameg

Pan ddygir corff i gysylltiad â chorff sy'n oerach, mae trawsnewidiad yn digwydd sy'n arwain at gyflwr o gydbwysedd. Mae'r cyflwr ecwilibriwm hwn yn seiliedig ar y ffaith bod tymheredd y ddau gorff yn gyfartal gan fod trosglwyddiad egni yn cael ei wella rhwng y corff poeth ar gyfer y corff oer. Er mwyn egluro'r ffenomen hon, cymerodd y gwyddonwyr fod sylwedd poeth sy'n bresennol mewn meintiau mwy, yn pasio corff oerach. Meddyliwyd am hylif a allai symud trwy'r màs i allu cyfnewid gwres.

Mae'r egwyddor hon yn gyfrifol am nodi gwres fel math o egni. Nid yw'n sylwedd materol. Yn y modd hwn, gellid dangos bod gwres, sy'n cael ei fesur mewn calorïau a gwaith sy'n cael ei fesur mewn joules, yn gyfwerth. Felly, rydyn ni'n gwybod heddiw hynny Mae 1 calorïau oddeutu 4,186 o joules.

Gellir dweud bod egwyddor gyntaf thermodynameg yn egwyddor cadwraeth ynni. Mae swm o egni mewn injan wres yn cael ei drawsnewid yn waith a gall unrhyw beiriant sy'n gallu cynhyrchu gwaith o'r fath ei weld heb ddefnyddio egni. Gallwn sefydlu'r egwyddor gyntaf hon fel a ganlyn: mae amrywiad egni mewnol system thermodynamig gaeedig yn hafal i'r gwahaniaeth sy'n bodoli rhwng y gwres a gyflenwir i'r system a'r gwaith a wneir gan y system honno yn yr amgylchedd.

Ail gyfraith thermodynameg

entropi

Mae hyn ar y dechrau yn nodi ei bod yn amhosibl gwneud peiriant cylchol sydd ond yn arwain at drosglwyddo gwres o gorff oer i gorff cynnes. Gallwn ddweud ei bod yn amhosibl trawsnewidiad y bydd ei ganlyniad yn unig sef trosi'r gwres yr ydym wedi'i dynnu o un ffynhonnell yn waith mecanyddol.

Mae'r egwyddor hon yn gyfrifol am wadu'r posibilrwydd bod cynnig gwastadol hysbys yr ail rywogaeth yn bodoli. Gwyddom fod y entropi mae system yn aros yn ynysig yn ddigyfnewid pan fydd trawsnewidiad cildroadwy yn digwydd. Rydym hefyd yn gwybod ei fod yn cynyddu pan fydd trawsnewidiad anghildroadwy yn digwydd.

Trydedd gyfraith thermodynameg

Mae gan yr egwyddor olaf hon gysylltiad agos â'r ail ac fe'i hystyrir o ganlyniad iddi. Mae'r egwyddor hon yn cadarnhau na ellir cyflawni bod yn absoliwt mewn lliw gyda nifer gyfyngedig o drawsnewidiadau. Rydym yn gwybod bod sero absoliwt ddim yn fwy na'r isafswm tymheredd y gellir ei gyrraedd. Mewn unedau Kelvin rydym yn gwybod ei fod yn 0, ond mewn graddau Celsius mae ganddo werth o -273.15 gradd.

Mae hefyd yn nodi bod yr entropi ar gyfer solid sy'n berffaith grisialog gyda thymheredd o 0 kelvin yn hafal i 0. Mae hyn yn golygu na fyddai entropi, felly byddai'r system yn hollol sefydlog. Ni fyddai egni rhyddhau, cyfieithu a chylchdroi'r gronynnau sy'n ei gyfansoddi yn ddim ar dymheredd o 0 kelvin.

Gobeithio, gyda'r wybodaeth hon, y gallwch chi ddysgu mwy am thermodynameg ac egwyddorion sylfaenol.


Mae cynnwys yr erthygl yn cadw at ein hegwyddorion moeseg olygyddol. I riportio gwall cliciwch yma.

Bod y cyntaf i wneud sylwadau

Gadewch eich sylw

Ni fydd eich cyfeiriad e-bost yn cael ei gyhoeddi.

*

*

  1. Yn gyfrifol am y data: Miguel Ángel Gatón
  2. Pwrpas y data: Rheoli SPAM, rheoli sylwadau.
  3. Cyfreithlondeb: Eich caniatâd
  4. Cyfathrebu'r data: Ni fydd y data'n cael ei gyfleu i drydydd partïon ac eithrio trwy rwymedigaeth gyfreithiol.
  5. Storio data: Cronfa ddata wedi'i chynnal gan Occentus Networks (EU)
  6. Hawliau: Ar unrhyw adeg gallwch gyfyngu, adfer a dileu eich gwybodaeth.