A fizika területén van egy ág, amely a rendszerben a hő és a munka által előidézett átalakulások tanulmányozásával foglalkozik. A termodinamikáról van szó. Ez a fizika egyik ága, amely felelős minden olyan átmenet tanulmányozásáért, amelyek csak egy folyamat eredménye, amely magában foglalja a hőmérséklet és az energia állapotváltozóinak változását makro szinten. Több is van a termodinamika elvei amelyek alapvetőek a fizika számos aspektusában.
Ezért ebben a cikkben elmondjuk, hogy melyek a termodinamika alapelvei és mi a jelentősége.
A termodinamika jellemzői
Ha elemezzük a klasszikus termodinamikát, azt fogjuk találni, hogy a makroszkopikus rendszerek koncepcióján alapul. Ez a rendszer csak egy része a külső környezettől való elválasztás fizikai vagy fogalmi minőségének. A termodinamikai rendszer jobb tanulmányozása érdekében mindig feltételezzük, hogy ez egy fizikai tömeg nem zavarja az energiacsere a külső ökoszisztémával.
A makroszkopikus rendszer egyensúlyi állapotát a termodinamikai változóknak nevezett mennyiségek határozzák meg. Mindezeket a változókat ismerjük: hőmérséklet, nyomás, térfogat és kémiai összetétel. Mindezek a változók határozzák meg a rendszert és annak egyensúlyát. Az alkalmazások nemzetközi szövetségének köszönhetően létrejöttek a kémiai termodinamika fő szimbólumai. Ezeknek az egységeknek a használata jobban működik, és megmagyarázza a termodinamika elveit.
Azonban, van a termodinamika egyik ága, amely nem vizsgálja az egyensúlyt, Inkább azoknak a termodinamikai folyamatoknak az elemzéséért felelősek, amelyeket főként az jellemez, hogy nem képesek stabil módon egyensúlyi állapotokat elérni.
A termodinamika alapelvei
A termodinamika 4 elve létezik, nullától három pontig felsorolva, ezek a törvények segítenek megérteni univerzumunkban a fizika összes törvényét, és lehetetlen látni bizonyos jelenségeket világunkban. A termodinamika törvényeinek néven is ismertek. Ezek a törvények különböző eredetűek. Néhányat a korábbi képletekből fogalmaztak meg. A termodinamika utolsó ismert törvénye a nulla törvény. Ezek a törvények állandóak a laboratóriumban végzett minden vizsgálatban és vizsgálatban. Ezek elengedhetetlenek ahhoz, hogy megértsük univerzumunk működését. Egyenként ismertetjük a termodinamika alapelveit.
Első elv
Ez a törvény azt mondja, hogy energiát nem lehet létrehozni vagy megsemmisíteni, csak átalakítani. Ezt az energiamegmaradás törvényének is nevezik. Tulajdonképpen, ez azt jelenti, hogy a környezetétől elszigetelt fizikai rendszerekben minden energiája mindig ugyanaz lesz. Bár az energiát ilyen vagy más formában más típusú energiákká lehet alakítani, ezeknek az energiáknak az összege mindig ugyanaz.
Mondunk egy példát, hogy jobban megértsük. Ezt az elvet követve, ha bizonyos mennyiségű energiát adunk egy fizikai rendszerhez hő formájában, akkor kiszámíthatjuk a teljes energiát, ha megtaláljuk a különbséget a belső energia növekedése és a rendszer és környezete által végzett munka között. Vagyis a rendszer energiája és az elvégzett munka közötti különbség a felszabaduló hőenergia között lesz.
Második elv
Ha elegendő idő áll rendelkezésre, végül minden rendszer elveszíti az egyensúlyát. Ezt az elvet az entrópia törvényének is nevezik. A következőképpen foglalható össze. Az entrópia mennyisége az univerzumban idővel növekedni fog. A rendszer entrópia egy index a rendellenesség mértékének mérésére. Más szavakkal, A termodinamika második elve azt mondja, hogy amint a rendszer eléri az egyensúlyi pontot, növeli a rendellenesség mértékét a rendszerben. Ez azt jelentheti, hogy ha elegendő időt adunk egy rendszernek, az végül kiegyensúlyozatlanná válik.
Ez a törvény felelős azért, hogy megmagyarázza egyes fizikai jelenségek visszafordíthatatlanságát. Például segít megmagyarázni, hogy miért egy papír a papír megégett, nem térhet vissza eredeti formájához. Ebben a papír és tűz néven ismert rendszerben a rendellenességek olyan mértékben megnőttek, hogy nem lehet visszatérni az eredetéhez. Ez a törvény bevezeti az entrópiaállapot-funkciót, amely fizikai rendszerek esetében felelős a rendellenesség mértékének és elkerülhetetlen energiaveszteségének képviseletéért.
Ahhoz, hogy megértsük a termodinamika második elvét, példát fogunk adni. Ha elégetünk egy bizonyos mennyiségű anyagot, és összerakjuk a labdát a kapott hamuval, láthatjuk, hogy kevesebb anyag van, mint a kezdeti állapotban. Ez azért van, mert az anyag gázokká változott Nem lehet visszaszerezni őket, és szétszóródniuk kell. Így látjuk, hogy az első állapotban legalább entrópia volt, mint a másodikban.
Harmadik elv
Amikor eléri az abszolút nullát, a fizikai rendszer folyamata leáll. Az abszolút nulla a legalacsonyabb hőmérséklet, amelyet elérhetünk. Ebben az esetben a hőmérsékletet Kelvin fokban mérjük. Ily módon elmondható, hogy a hőmérséklet és a hűtés miatt a rendszer entrópia nulla. Ezekben az esetekben inkább egy határozott állandó. Amikor eléri az abszolút nullát, a fizikai rendszer folyamata leáll. Ezért az entrópia minimális, de állandó értékű lesz.
Az abszolút nulla elérése vagy sem könnyű feladat. A Kelvin fok abszolút nulla értéke nulla, de ha benne használjuk Celsius hőmérséklet skála mérés, -273,15 fok.
Nulla törvény
Ez a törvény az ez utóbbi feltételezte és azt mondja, hogy ha A = C és B = C, akkor A = B. Ez határozza meg a termodinamika másik három törvényének alapvető és alapvető szabályait. Ez egy név, amely feltételezi a termikus egyensúly törvényét. Más szóval, ha a rendszer és más rendszerek egymástól függetlenül termikus egyensúlyban vannak, akkor termikus egyensúlyban kell lenniük. Ez a törvény lehetővé teszi a hőmérsékleti elvek megállapítását. Ezt az elvet használják két különböző objektum hőenergiájának összehasonlítására termikus egyensúlyi állapotban. Ha ez a két tárgy termikus egyensúlyban van, szükségtelenül ugyanazon a hőmérsékleten lesznek. Másrészt, ha mindketten megváltoztatják a harmadik rendszer hőmérlegét, akkor egymásra is hatással lesznek.
Remélem, hogy ezzel az információval többet tudhat meg jellemzőinek termodinamikai elveiről.