Auf dem Gebiet der Physik gibt es eine Abteilung, die die Umwandlungen durch Wärme und Arbeit im System untersucht. Es geht um Thermodynamik. Es ist ein Teilgebiet der Physik, das für die Untersuchung aller Übergänge zuständig ist, die nur das Ergebnis eines Prozesses sind, der Änderungen der Zustandsvariablen Temperatur und Energie auf Makroebene beinhaltet. Es gibt einige Prinzipien der Thermodynamik die für viele Aspekte der Physik von grundlegender Bedeutung sind.
Daher werden wir Ihnen in diesem Artikel erklären, was die Prinzipien der Thermodynamik sind und was ihre Bedeutung ist.
Eigenschaften der Thermodynamik
Wenn wir die klassische Thermodynamik analysieren, werden wir feststellen, dass sie auf dem Konzept makroskopischer Systeme basiert. Dieses System ist nur ein Teil der physischen oder konzeptionellen Qualität der Trennung von der äußeren Umgebung. Um das thermodynamische System besser studieren zu können, wird immer davon ausgegangen, dass es sich um eine physikalische Masse handelt, die es wird nicht durch den Energieaustausch mit dem externen Ökosystem gestört.
Der Gleichgewichtszustand eines makroskopischen Systems wird durch Größen angegeben, die thermodynamische Variablen genannt werden. Wir kennen all diese Variablen: Temperatur, Druck, Volumen und chemische Zusammensetzung. Alle diese Variablen definieren das System und sein Gleichgewicht. Dank der internationalen Anwendungsallianz haben sich die wichtigsten Symbole der chemischen Thermodynamik etabliert. Die Verwendung dieser Einheiten kann besser funktionieren und die Prinzipien der Thermodynamik erklären.
Jedoch Es gibt einen Zweig der Thermodynamik, der das Gleichgewicht nicht untersucht, Vielmehr sind sie für die Analyse thermodynamischer Prozesse zuständig, die sich vor allem dadurch auszeichnen, dass sie keine stabilen Gleichgewichtsbedingungen erreichen können.
Grundlagen der Thermodynamik
Es gibt 4 Prinzipien der Thermodynamik, aufgelistet von null bis drei Punkten, diese Gesetze helfen, alle Gesetze der Physik in unserem Universum zu verstehen und es ist unmöglich, bestimmte Phänomene in unserer Welt zu sehen. Sie sind auch unter dem Namen Gesetze der Thermodynamik bekannt. Diese Gesetze haben unterschiedliche Ursprünge. Einige sind aus früheren Formeln formuliert. Der letzte bekannte Hauptsatz der Thermodynamik ist der Nullsatz. Diese Gesetze sind bei allen Untersuchungen und Untersuchungen im Labor dauerhaft. Sie sind wichtig, um zu verstehen, wie unser Universum funktioniert. Wir werden die Prinzipien der Thermodynamik einzeln beschreiben.
Erstes Prinzip
Dieses Gesetz besagt, dass Energie weder erzeugt noch vernichtet, sondern nur umgewandelt werden kann. Dies wird auch als Energieerhaltungssatz bezeichnet. Genau genommen, Dies bedeutet, dass in jedem von seiner Umgebung isolierten physikalischen System seine gesamte Energie immer gleich sein wird. Obwohl Energie in der einen oder anderen Form in andere Energiearten umgewandelt werden kann, ist die Summe all dieser Energien immer gleich.
Wir werden ein Beispiel geben, um es besser zu verstehen. Wenn wir diesem Prinzip folgend eine bestimmte Energiemenge in Form von Wärme in ein physikalisches System einbringen, können wir die Gesamtenergie berechnen, indem wir die Differenz zwischen der Zunahme der inneren Energie und der vom System und seiner Umgebung geleisteten Arbeit ermitteln. Das heißt, die Differenz zwischen der Energie, die das System in diesem Moment hat, und der Arbeit, die es verrichtet hat, ist die freigesetzte thermische Energie.
Zweites Prinzip
Wenn die Zeit reicht, verlieren alle Systeme irgendwann ihr Gleichgewicht. Dieses Prinzip wird auch Entropiegesetz genannt. Es lässt sich wie folgt zusammenfassen. Die Entropie im Universum nimmt mit der Zeit zu. Die Entropie des Systems ist ein Index, um den Grad der Unordnung zu messen. Mit anderen Worten, Das zweite Prinzip der Thermodynamik sagt uns, dass, sobald das System einen Gleichgewichtspunkt erreicht hat, es wird den Grad der Unordnung im System erhöhen. Dies kann bedeuten, dass, wenn wir einem System genügend Zeit geben, es irgendwann aus dem Gleichgewicht gerät.
Dies ist das Gesetz, das für die Erklärung der Irreversibilität einiger physikalischer Phänomene verantwortlich ist. Es hilft uns zum Beispiel zu erklären, warum ein Papier Ein verbranntes Papier kann nicht in seine ursprüngliche Form zurückkehren. In diesem als Papier und Feuer bekannten System hat die Unordnung so stark zugenommen, dass es nicht möglich ist, zu ihrem Ursprung zurückzukehren. Dieses Gesetz führt die Entropiezustandsfunktion ein, die im Fall physikalischer Systeme für die Darstellung des Grads der Störung und ihres unvermeidlichen Energieverlusts verantwortlich ist.
Um das zweite Prinzip der Thermodynamik zu verstehen, geben wir ein Beispiel. Wenn wir eine bestimmte Menge Materie verbrennen und die Kugel mit der entstehenden Asche zusammenfügen, sehen wir, dass weniger Materie vorhanden ist als im Ausgangszustand. Dies liegt daran, dass Materie zu Gasen geworden ist, die Sie können nicht geborgen werden und müssen zerstreuen und durcheinander bringen. So sehen wir, dass in Zustand eins zumindest Entropie vorhanden war als in Zustand zwei.
Drittes Prinzip
Wenn der absolute Nullpunkt erreicht ist, stoppt der physische Systemprozess. Der absolute Nullpunkt ist die niedrigste Temperatur, die wir erreichen können. In diesem Fall messen wir die Temperatur in Grad Kelvin. Auf diese Weise kann man sagen, dass Temperatur und Abkühlung die Entropie des Systems Null werden lassen. In diesen Fällen handelt es sich eher um eine bestimmte Konstante. Wenn er den absoluten Nullpunkt erreicht, stoppt der physische Systemprozess. Daher hat die Entropie einen minimalen, aber konstanten Wert.
Den absoluten Nullpunkt zu erreichen oder nicht, ist eine leichte Aufgabe. Der absolute Nullwert des Kelvin-Grades ist null, aber wenn wir ihn in . verwenden Die Messung der Celsius-Temperaturskala beträgt -273,15 Grad.
Nullgesetz
Dieses Gesetz ist Letzteres nahm an und sagt, wenn A = C und B = C, dann A = B. Dies legt die Grund- und Grundregeln der anderen drei Gesetze der Thermodynamik fest. Es ist ein Name, der das Gesetz des thermischen Gleichgewichts voraussetzt. Mit anderen Worten, wenn das System und andere Systeme unabhängig voneinander im thermischen Gleichgewicht sind, müssen sie sich im thermischen Gleichgewicht befinden. Dieses Gesetz erlaubt die Aufstellung von Temperaturprinzipien. Dieses Prinzip wird verwendet, um die thermische Energie zweier verschiedener Objekte im thermischen Gleichgewichtszustand zu vergleichen. Befinden sich diese beiden Objekte im thermischen Gleichgewicht, haben sie unnötigerweise die gleiche Temperatur. Verändern beide hingegen die Wärmebilanz des dritten Systems, beeinflussen sie sich auch gegenseitig.
Ich hoffe, dass Sie mit diesen Informationen mehr über die Prinzipien der Thermodynamik ihrer Eigenschaften erfahren können.