Termodinamikaren printzipioak

Unibertsoaren entropia

Fisikaren arloan, beroak eta sisteman lan egiteak sortzen dituen eraldaketak aztertzeaz arduratzen den adarra dago. Termodinamikari buruzkoa da. Fisikaren adarra da trantsizio guztien azterketaz arduratzen dena, makro mailan tenperaturaren eta energiaren egoera aldagaietan aldaketak dakartzan prozesuaren emaitza baino ez direnak. Hainbat daude termodinamikaren printzipioak fisikaren alderdi askotan funtsezkoak direnak.

Hori dela eta, artikulu honetan termodinamikaren printzipioak zein diren eta zer garrantzia duen esango dizugu.

Termodinamikaren ezaugarriak

Termodinamikaren legeak

Termodinamika klasikoa aztertzen badugu, sistema makroskopikoen kontzeptuan oinarritzen dela ikusiko dugu. Sistema hau kanpoko ingurunetik bereiztearen kalitate fisiko edo kontzeptualaren zati bat baino ez da. Sistema termodinamikoa hobeto aztertzeko, beti suposatzen da masa fisikoa dela kanpoko ekosistemarekin energia trukatzeak ez du asaldatzen.

Orekan dagoen sistema makroskopikoaren egoera aldagai termodinamikoak izeneko kantitateek zehazten dute. Aldagai horiek guztiak ezagutzen ditugu: tenperatura, presioa, bolumena eta konposizio kimikoa. Aldagai horiek guztiek definitzen dute sistema eta haren oreka. Aplikazioen nazioarteko aliantzari esker, termodinamika kimikoaren ikur nagusiak ezarri dira. Unitate horiek erabiltzeak hobeto funtziona dezake eta termodinamikaren printzipioak azaldu.

Hala eta guztiz ere, oreka aztertzen ez duen termodinamikaren adar bat dago, Baino gehiago, oreka baldintzak modu egonkorrean lortzeko gaitasuna ez izateagatik bereizten diren prozesu termodinamikoak aztertzeaz arduratzen dira.

Termodinamikaren printzipioak

entropia

Termodinamikaren 4 printzipio daude, zeroetik hiru puntura zerrendatuta, lege hauek gure unibertsoaren fisikaren lege guztiak ulertzen laguntzen dute eta ezinezkoa da gure munduan zenbait fenomeno ikustea. Termodinamikaren legeen izenarekin ere ezagutzen dira. Lege horiek jatorri desberdina dute. Batzuk aurreko formuletatik formulatuta daude. Ezagutzen den termodinamikaren azken legea zero legea da. Lege horiek iraunkorrak dira laborategian egindako ikerketa eta ikerketa guztietan. Ezinbestekoak dira gure unibertsoa nola funtzionatzen duen ulertzeko. Termodinamikaren printzipioak banan-banan deskribatuko ditugu.

Lehen printzipioa

Lege honek dio energia ezin dela sortu edo suntsitu, soilik eraldatu daiteke. Hori energiaren kontserbazioaren legea bezala ere ezagutzen da. Egia esan, horrek esan nahi du bere ingurunetik isolatutako edozein sistema fisikotan bere energia guztia beti berdina izango dela. Energia modu batean edo bestean beste energia mota bihur daitekeen arren, energia horien guztien batura beti berdina da.

Adibide bat emango dugu hobeto ulertzeko. Printzipio horri jarraituz, bero moduan sistema fisikoari energia kopuru jakin bat ematen badiogu, energia osoa kalkula dezakegu barne energiaren gehikuntzaren eta sistemak eta inguruak egindako lanaren arteko aldea aurkituz. Hau da, sistemak momentu horretan duen energiaren eta egindako lanaren arteko aldea askatutako energia termikoa izango da.

Bigarren printzipioa

Nahikoa denbora badago, azkenean sistema guztiek oreka galduko dute. Printzipio horri entropiaren legea ere deitzen zaio. Honela laburbil daiteke. Unibertsoaren entropia kopurua handitu egingo da denborarekin. Sistemaren entropia desoreka maila neurtzeko indizea da. Beste hitz batzutan, Termodinamikaren bigarren printzipioak esaten digu sistema oreka puntu batera iritsita, sistemaren desoreka maila handituko du. Horrek esan nahi du sistema bati denbora nahikoa ematen badiogu, azkenean desorekatu egingo dela.

Fenomeno fisiko batzuen atzeraezintasuna azaltzeaz arduratzen den legea da hau. Adibidez, paper bat zergatik azaltzen laguntzen digu paper bat erre egin da ezin da jatorrizko formara itzuli. Papera eta sua izenez ezagutzen den sistema honetan, desordena hainbesteko neurrian handitu da, ezin dela jatorrira itzuli. Lege honek entropiaren egoeraren funtzioa aurkezten du, sistema fisikoen kasuan nahaste-maila eta ezinbesteko energia-galera irudikatzeaz arduratzen dena.

Termodinamikaren bigarren printzipioa ulertzeko adibide bat jarriko dugu. Zenbait materia erretzen badugu eta ondorioz errautsekin bola jartzen badugu, hasierako egoeran baino materia gutxiago dagoela ikus dezakegu. Hori gertatzen da materia gas hori bihurtu delako Ezin dira berreskuratu eta sakabanatu eta nahastu egin behar dute. Honela ikusten dugu estatu batean gutxienez entropia egon zela bigarrenean baino.

Hirugarren printzipioa

termodinamikaren printzipioak

Zero absolutua lortzen denean, sistema fisikoaren prozesua gelditzen da. Zero absolutua da lor dezakegun tenperaturarik baxuena. Kasu honetan, tenperatura Kelvin gradutan neurtzen dugu. Modu honetan, tenperaturak eta hozteak sistemaren entropia zero izatea eragiten dutela esan daiteke. Kasu horietan, konstante zehatzagoa da. Zero absolutura iristen denean, sistema fisikoaren prozesua gelditzen da. Beraz, entropiak gutxieneko baina konstante balioa izango du.

Zero absolutura iristea edo ez da lan erraza. Kelvin graduaren zero balio absolutua zero da, baina erabiltzen badugu Celsius tenperatura eskalaren neurketa -273,15 gradu da.

Zero legea

Lege hau da bigarrenak bere gain hartu zuen eta dio A = C eta B = C bada, A = B bada. Horrek termodinamikaren beste hiru legeen oinarrizko eta oinarrizko arauak ezartzen ditu. Oreka termikoaren legea bere gain hartzen duen izena da. Beste modu batera esanda, sistema eta beste sistema oreka termikoan modu independentean badaude, oreka termikoan egon behar dute. Lege honek tenperatura printzipioak ezartzea ahalbidetzen du. Printzipio hau oreka termiko egoeran dauden bi objektu desberdinen energia termikoa alderatzeko erabiltzen da. Bi objektu horiek oreka termikoan badaude, beharrezkoak ez diren tenperatura berean egongo dira. Bestalde, biek hirugarren sistemaren oreka termikoa aldatzen badute, elkarri ere eragingo diote.

Espero dut informazio horrekin bere ezaugarrien termodinamikaren printzipioei buruz gehiago jakitea.


Artikuluaren edukia gure printzipioekin bat dator etika editoriala. Akats baten berri emateko egin klik hemen.

Idatzi lehenengo iruzkina

Utzi zure iruzkina

Zure helbide elektronikoa ez da argitaratuko. Beharrezko eremuak markatuta daude *

*

*

  1. Datuen arduraduna: Miguel Ángel Gatón
  2. Datuen xedea: SPAM kontrolatzea, iruzkinen kudeaketa.
  3. Legitimazioa: Zure baimena
  4. Datuen komunikazioa: datuak ez zaizkie hirugarrenei jakinaraziko legezko betebeharrez izan ezik.
  5. Datuak biltegiratzea: Occentus Networks-ek (EB) ostatatutako datu-basea
  6. Eskubideak: Edonoiz zure informazioa mugatu, berreskuratu eta ezabatu dezakezu.