No campo da física, hai unha rama encargada de estudar as transformacións producidas pola calor e o traballo no sistema. Trátase de termodinámica. É unha rama da física que se encarga do estudo de todas as transicións, que só son o resultado dun proceso que implica cambios nas variables de estado de temperatura e enerxía a nivel macro. Hai varias principios da termodinámica que son fundamentais para moitos aspectos da física.
Polo tanto, imos contar neste artigo cales son os principios da termodinámica e cal é a súa importancia.
Índice
Características da termodinámica
Se analizamos a termodinámica clásica, descubriremos que está baseada no concepto de sistemas macroscópicos. Este sistema só forma parte da calidade física ou conceptual da separación do ambiente externo. Para estudar mellor o sistema termodinámico, sempre se supón que é unha masa física que non o perturba o intercambio de enerxía co ecosistema externo.
O estado dun sistema macroscópico en equilibrio especifícase mediante cantidades chamadas variables termodinámicas. Coñecemos todas estas variables: temperatura, presión, volume e composición química. Todas estas variables definen o sistema e o seu equilibrio. Grazas á alianza internacional de aplicacións, establecéronse os principais símbolos da termodinámica química. Usar estas unidades pode funcionar mellor e explicar os principios da termodinámica.
Con todo, hai unha rama da termodinámica que non estuda o equilibrio, Pola contra, encárganse de analizar procesos termodinámicos que se caracterizan principalmente por non ter a capacidade de acadar condicións de equilibrio dun xeito estable.
Principios da termodinámica
Hai 4 principios da termodinámica, listados de cero a tres puntos, estas leis axudan a comprender todas as leis da física do noso universo e é imposible ver certos fenómenos no noso mundo. Tamén se coñecen co nome de leis da termodinámica. Estas leis teñen orixes diferentes. Algúns están formulados a partir de fórmulas anteriores. A última lei coñecida da termodinámica é a lei cero. Estas leis son permanentes en todas as investigacións e investigacións realizadas no laboratorio. Son esenciais para comprender como funciona o noso universo. Describiremos os principios da termodinámica un por un.
Primeiro principio
Esta lei di que a enerxía non se pode crear nin destruír, só se pode transformar. Isto tamén se coñece como lei da conservación da enerxía. En realidade, Isto significa que en calquera sistema físico illado do seu contorno, toda a súa enerxía será sempre a mesma. Aínda que a enerxía pódese converter noutros tipos de enerxía dunha forma ou doutra, a suma de todas estas enerxías sempre é a mesma.
Daremos un exemplo para entendelo mellor. Seguindo este principio, se aportamos unha certa cantidade de enerxía a un sistema físico en forma de calor, podemos calcular a enerxía total atopando a diferenza entre o aumento da enerxía interna e o traballo realizado polo sistema e os seus arredores. É dicir, a diferenza entre a enerxía que ten o sistema nese momento e o traballo que fixo será a enerxía térmica liberada.
segundo principio
Se hai tempo suficiente, todos os sistemas acabarán perdendo o equilibrio. Este principio tamén se denomina lei da entropía. Pódese resumir do seguinte xeito. A cantidade de entropía no universo aumentará co paso do tempo. A entropía do sistema é un índice para medir o grao de trastorno. Noutras palabras, O segundo principio da termodinámica dinos que unha vez que o sistema alcanza un punto de equilibrio, aumentará o grao de trastorno no sistema. Isto pode significar que se damos a un sistema o tempo suficiente, acabará por desequilibrarse.
Esta é a lei que se encarga de explicar a irreversibilidade dalgúns fenómenos físicos. Por exemplo, axúdanos a explicar por que un traballo un papel queimado non pode volver á súa forma orixinal. Neste sistema coñecido como papel e lume, o desorde aumentou ata tal punto que non é posible volver á súa orixe. Esta lei introduce a función de estado de entropía, que no caso dos sistemas físicos é a responsable de representar o grao de trastorno e a súa inevitable perda de enerxía.
Para entender o segundo principio da termodinámica imos poñer un exemplo. Se queimamos certa cantidade de materia e xuntamos a bola coas cinzas resultantes, podemos ver que hai menos materia que no estado inicial. Isto débese a que a materia converteuse en gases que Non se poden recuperar e teñen que espallarse e desordenar. Así é como vemos que no estado un había polo menos entropía que no estado dous.
Terceiro principio
Cando se alcanza o cero absoluto, o proceso do sistema físico detense. O cero absoluto é a temperatura máis baixa que podemos alcanzar. Neste caso, medimos a temperatura en graos Kelvin. Deste xeito, pódese dicir que a temperatura e o arrefriamento fan que a entropía do sistema sexa cero. Nestes casos, é máis como unha constante definida. Cando alcanza o cero absoluto, o proceso do sistema físico detense. Polo tanto, a entropía terá un valor mínimo pero constante.
Chegar ou non ao cero absoluto é unha tarefa fácil. O valor absoluto cero do grao de Kelvin é cero, pero se o usamos en A medida da escala de temperatura Celsius é de -273,15 graos.
Lei cero
Esta lei é este último asumiu e di que se A = C e B = C, entón A = B. Isto establece as regras básicas e básicas das outras tres leis da termodinámica. É un nome que asume a lei do equilibrio térmico. Noutras palabras, se o sistema e outros sistemas están en equilibrio térmico de forma independente, deben estar en equilibrio térmico. Esta lei permite establecer principios de temperatura. Este principio úsase para comparar a enerxía térmica de dous obxectos diferentes nun estado de equilibrio térmico. Se estes dous obxectos están en equilibrio térmico, estarán innecesariamente á mesma temperatura. Por outra banda, se ambos cambian o equilibrio térmico do terceiro sistema, tamén se afectarán.
Espero que con esta información poida aprender máis sobre os principios da termodinámica das súas características.
Sexa o primeiro en opinar sobre