Füüsika valdkonnas on üks haru, mis vastutab soojuse ja süsteemis toimuvate muutuste uurimise eest. See puudutab termodünaamikat. See on füüsikaharu, mis vastutab kõigi üleminekute uurimise eest, mis on ainult protsessi tulemus, mis hõlmab temperatuuri ja energia olekumuutujate muutusi makrotasandil. Neid on mitu termodünaamika põhimõtted mis on olulised paljudes füüsika aspektides.
Seetõttu räägime teile selles artiklis, millised on termodünaamika põhimõtted ja mis on selle tähtsus.
Termodünaamika omadused
Kui analüüsime klassikalist termodünaamikat, leiame, et see põhineb makroskoopiliste süsteemide kontseptsioonil. See süsteem on vaid osa väliskeskkonnast eraldumise füüsilisest või kontseptuaalsest kvaliteedist. Termodünaamilise süsteemi paremaks uurimiseks eeldatakse alati, et see on füüsiline mass seda ei häiri energia vahetus välise ökosüsteemiga.
Makroskoopilise süsteemi olekut tasakaalus määravad suurused, mida nimetatakse termodünaamilisteks muutujateks. Me teame kõiki neid muutujaid: temperatuur, rõhk, maht ja keemiline koostis. Kõik need muutujad määravad süsteemi ja selle tasakaalu. Tänu rahvusvahelisele rakenduste liidule on loodud keemilise termodünaamika peamised sümbolid. Nende üksuste kasutamine võib paremini töötada ja selgitada termodünaamika põhimõtteid.
Kuid on termodünaamika haru, mis ei uurita tasakaalu, Pigem vastutavad nad termodünaamiliste protsesside analüüsimise eest, mida iseloomustab peamiselt see, et neil puudub võime saavutada stabiilseid tasakaalutingimusi.
Termodünaamika põhimõtted
Termodünaamika põhimõtteid on 4, loetletud nullist kolme punktini, need seadused aitavad mõista kõiki meie universumi füüsikaseadusi ja teatud nähtusi meie maailmas on võimatu näha. Neid tuntakse ka termodünaamika seaduste järgi. Need seadused on erineva päritoluga. Mõned neist on koostatud eelmistest valemitest. Viimane teadaolev termodünaamika seadus on nullseadus. Need seadused on püsivad kõikides laboris teostatavates uurimistes ja uuringutes. Need on olulised meie universumi toimimise mõistmiseks. Kirjeldame ükshaaval termodünaamika põhimõtteid.
Esimene põhimõte
See seadus ütleb, et energiat ei saa luua ega hävitada, seda saab ainult muuta. Seda tuntakse ka kui energia jäävuse seadust. Tegelikult, see tähendab, et mis tahes keskkonnast eraldatud füüsilises süsteemis jääb kogu energia alati samaks. Kuigi energiat saab ühel või teisel kujul muundada teist tüüpi energiaks, on kõigi nende energiate summa alati sama.
Toome näite, et seda paremini mõista. Seda põhimõtet järgides, kui me panustame teatud koguse energiat füüsilisse süsteemi soojuse kujul, saame koguenergiat arvutada, leides erinevuse siseenergia suurenemise ning süsteemi ja selle ümbruse tehtud töö vahel. See tähendab, et erinevus süsteemis sel hetkel oleva energia ja tehtud töö vahel on vabanev soojusenergia.
Teine põhimõte
Kui aega on piisavalt, kaotavad kõik süsteemid lõpuks tasakaalu. Seda põhimõtet nimetatakse ka entroopia seaduseks. Selle võib kokku võtta järgmiselt. Entroopia hulk universumis suureneb aja jooksul. Süsteemi entroopia on häire taseme mõõtmise indeks. Teisisõnu, Termodünaamika teine põhimõte ütleb meile, et kui süsteem on jõudnud tasakaalupunkti, see suurendab süsteemi häirete taset. See võib tähendada, et kui anname süsteemile piisavalt aega, muutub see lõpuks tasakaalust välja.
See on seadus, mis vastutab mõne füüsilise nähtuse pöördumatuse selgitamise eest. Näiteks aitab see meil selgitada, miks paber paber on põletatud ja ei saa oma esialgset kuju taastada. Selles paberina ja tulekahjus tuntud süsteemis on korrarikkumine kasvanud sedavõrd, et pole võimalik selle algupära juurde naasta. Selle seadusega tutvustatakse entroopia seisundi funktsiooni, mis füüsiliste süsteemide korral vastutab häire määra ja selle vältimatu energiakao eest.
Termodünaamika teise põhimõtte mõistmiseks toome näite. Kui põletame teatud koguse ainet ja paneme palli koos tuhaga kokku, näeme, et ainet on vähem kui algseisundis. Seda seetõttu, et aine on muutunud gaasideks Neid ei ole võimalik taastada ning nad peavad laiali minema ja segama. Nii näeme, et esimeses olekus oli vähemalt entroopia kui teises.
Kolmas põhimõte
Absoluutse nulli saavutamisel füüsilise süsteemi protsess peatub. Absoluutne null on madalaim temperatuur, mida saame saavutada. Sel juhul mõõdame temperatuuri Kelvini kraadides. Sel viisil võib öelda, et temperatuur ja jahutus põhjustavad süsteemi entroopia nulli. Nendel juhtudel on see pigem kindel konstant. Kui see saavutab absoluutse nulli, peatub füüsilise süsteemi protsess. Seetõttu on entroopia minimaalne, kuid konstantne väärtus.
Absoluutse nulli saavutamine või mitte on lihtne ülesanne. Kelvini kraadi absoluutne nullväärtus on null, kuid kui me seda kasutame Temperatuuri skaala mõõtmine Celsiuse järgi on -273,15 kraadi.
Null seadus
See seadus on viimane eeldas ja ütleb, et kui A = C ja B = C, siis A = B. See kehtestab ülejäänud kolme termodünaamika seaduse põhi- ja põhireeglid. See on nimi, mis eeldab termilise tasakaalu seadust. Teisisõnu, kui süsteem ja teised süsteemid on üksteisest sõltumatult termilises tasakaalus, peavad nad olema termilises tasakaalus. See seadus võimaldab kehtestada temperatuuri põhimõtteid. Seda põhimõtet kasutatakse kahe erineva objekti soojusenergia võrdlemiseks termilise tasakaalu seisundis. Kui need kaks objekti on termilises tasakaalus, on nad asjatult samal temperatuuril. Teisest küljest, kui nad mõlemad muudavad kolmanda süsteemi termilist tasakaalu, mõjutavad need ka üksteist.
Loodan, et selle teabe abil saate rohkem teada selle omaduste termodünaamika põhimõtetest.