თერმოდინამიკის პრინციპები

სამყაროს ენტროპია

ფიზიკის სფეროში არის ფილიალი, რომელიც სწავლობს სითბოს და სისტემაში მუშაობის შედეგად წარმოქმნილი გარდაქმნების შესწავლას. ეს ეხება თერმოდინამიკას. ეს არის ფიზიკის ფილიალი, რომელიც პასუხისმგებელია ყველა გადასვლის შესწავლაზე, რაც მხოლოდ პროცესის შედეგია, რომელიც მოიცავს ტემპერატურისა და ენერგიის მდგომარეობის ცვალებადობას მაკრო დონეზე. Არსებობს რამდენიმე თერმოდინამიკის პრინციპები რომლებიც ფუნდამენტურია ფიზიკის მრავალი ასპექტისთვის.

ამიტომ, ჩვენ ამ სტატიაში გეტყვით, რა არის თერმოდინამიკის პრინციპები და რა მნიშვნელობა აქვს მას.

თერმოდინამიკის მახასიათებლები

თერმოდინამიკის კანონები

თუ გავაანალიზებთ კლასიკურ თერმოდინამიკას, აღმოვაჩენთ, რომ იგი ემყარება მაკროსკოპული სისტემების კონცეფციას. ეს სისტემა მხოლოდ გარემოსგან განცალკევების ფიზიკური თუ კონცეპტუალური ხარისხის ნაწილია. თერმოდინამიკური სისტემის უკეთ შესასწავლად, ყოველთვის ვარაუდობენ, რომ ეს არის ფიზიკური მასა მას არ აწუხებს ენერგიის გაცვლა გარე ეკოსისტემასთან.

მაკროსკოპული სისტემის მდგომარეობა წონასწორობაში განისაზღვრება სიდიდით, რომელსაც თერმოდინამიკური ცვლადი ეწოდება. ჩვენ ვიცით ყველა ეს ცვლადი: ტემპერატურა, წნევა, მოცულობა და ქიმიური შემადგენლობა. ყველა ეს ცვლადი განსაზღვრავს სისტემას და მის წონასწორობას. განაცხადების საერთაშორისო ალიანსის წყალობით დადგენილია ქიმიური თერმოდინამიკის ძირითადი სიმბოლოები. ამ ერთეულების გამოყენებას შეუძლია უკეთ იმუშაოს და ახსნას თერმოდინამიკის პრინციპები.

Sin ემბარგო, არსებობს თერმოდინამიკის ფილიალი, რომელიც არ სწავლობს წონასწორობას, უფრო მეტიც, მათ ევალებათ გააანალიზონ თერმოდინამიკური პროცესები, რომლებიც ძირითადად ხასიათდება იმით, რომ მათ არ აქვთ უნარი მიაღწიონ წონასწორობის მდგომარეობას სტაბილურად.

თერმოდინამიკის პრინციპები

ენტროპია

არსებობს თერმოდინამიკის 4 პრინციპი, ჩამოთვლილი ნულიდან სამ წერტილამდე, ეს კანონები გვეხმარება ჩვენს სამყაროში არსებული ფიზიკის ყველა კანონის გააზრებაში და შეუძლებელია ჩვენს სამყაროში გარკვეული ფენომენების დანახვა. ისინი ასევე ცნობილია თერმოდინამიკის კანონების სახელით. ამ კანონებს განსხვავებული წარმოშობა აქვთ. ზოგი ფორმულირებულია წინა ფორმულებიდან. თერმოდინამიკის ბოლო კანონი არის ნულოვანი კანონი. ეს კანონები მუდმივია ლაბორატორიაში ჩატარებულ ყველა გამოკვლევასა და გამოძიებაში. ისინი აუცილებელია იმის გაგებისთვის, თუ როგორ მუშაობს ჩვენი სამყარო. ჩვენ აღვწერთ თერმოდინამიკის პრინციპებს სათითაოდ.

პირველი პრინციპი

ეს კანონი ამბობს, რომ ენერგიის შექმნა ან განადგურება შეუძლებელია, ის მხოლოდ გარდაიქმნება. ეს ასევე ცნობილია როგორც ენერგიის შენარჩუნების კანონი. სინამდვილეში, ეს ნიშნავს, რომ გარემოსგან იზოლირებულ ნებისმიერ ფიზიკურ სისტემაში, მთელი მისი ენერგია ყოველთვის ერთნაირი იქნება. მიუხედავად იმისა, რომ ენერგია შეიძლება გარდაიქმნას ენერგიის სხვა ტიპებად ამა თუ იმ ფორმით, ყველა ამ ენერგიის ჯამი ყოველთვის ერთნაირია.

ჩვენ მივცემთ მაგალითს, რომ უკეთ გავიგოთ. ამ პრინციპის დაცვით, თუკი ენერგიის გარკვეულ რაოდენობას ფიზიკურ სისტემას შევთავაზებთ სითბოს სახით, ჩვენ შეგვიძლია გამოვთვალოთ მთლიანი ენერგია შინაგანი ენერგიის მატებასა და სისტემისა და მისი შემოგარენის მიერ შესრულებულ სამუშაოს შორის სხვაობის პოვნით. ანუ, განსხვავება იმ ენერგიას შორის, რომელიც სისტემას გააჩნია იმ მომენტში და მის მიერ შესრულებულ სამუშაოს შორის იქნება გამოთავისუფლებული თერმული ენერგია.

მეორე პრინციპი

თუ საკმარისი დროა, ყველა სისტემა საბოლოოდ დაკარგავს ბალანსს. ამ პრინციპს ასევე ეწოდება ენტროპიის კანონი. მისი შეჯამება შესაძლებელია შემდეგნაირად. ენტროპიის რაოდენობა სამყაროში დროთა განმავლობაში გაიზრდება. სისტემის ენტროპია არის ინდექსი არეულობის ხარისხის გასაზომად. Სხვა სიტყვებით, თერმოდინამიკის მეორე პრინციპი გვეუბნება, რომ როდესაც სისტემა მიაღწევს წონასწორობის დონეს, ის გაზრდის სისტემაში არეულობის ხარისხს. ეს შეიძლება ნიშნავდეს, რომ თუ ჩვენ მივცემთ სისტემას საკმარის დროს, ის საბოლოოდ გაუწონასწორებელი გახდება.

ეს არის კანონი, რომელიც პასუხისმგებელია ზოგიერთი ფიზიკური მოვლენის შეუქცევადობის ახსნაზე. მაგალითად, ის გვეხმარება ავხსნათ რატომ ქაღალდი ქაღალდი დაიწვა და ვერ დაუბრუნდება პირვანდელ ფორმას. ამ სისტემაში, რომელსაც ქაღალდი და ცეცხლი უწოდებენ, არეულობა იმდენად გაიზარდა, რომ შეუძლებელია მისი წარმოშობის დაბრუნება. ამ კანონით შემოღებულია ენტროპიის სახელმწიფო ფუნქცია, რომელიც ფიზიკური სისტემების შემთხვევაში პასუხისმგებელია უწესრიგობის ხარისხისა და ენერგიის უცილობლად დაკარგვისთვის.

თერმოდინამიკის მეორე პრინციპის გასაგებად ჩვენ ვაპირებთ მაგალითის მოყვანას. თუ დავწვათ გარკვეული რაოდენობის მატერია და ბურთს დავდებთ შედეგად მიღებულ ფერფლთან ერთად, ჩვენ ვხედავთ, რომ უფრო ნაკლები მატერიაა ვიდრე საწყის მდგომარეობაში. ეს იმიტომ ხდება, რომ მატერია გადაიქცა გაზებად მათი აღდგენა შეუძლებელია და მათ უნდა გაფანტონ და არეულობდნენ. ასე ვხედავთ, რომ ერთ სახელმწიფოში იყო სულ მცირე ენტროპია, ვიდრე მეორე მდგომარეობაში.

მესამე პრინციპი

თერმოდინამიკის პრინციპები

როდესაც აბსოლუტური ნული მიიღწევა, ფიზიკური სისტემის პროცესი ჩერდება. აბსოლუტური ნული არის ყველაზე დაბალი ტემპერატურა, რომლის მიღწევაც ჩვენ შეგვიძლია. ამ შემთხვევაში, ჩვენ ვზომავთ ტემპერატურას კელვინის გრადუსში. ამგვარად, შეიძლება ითქვას, რომ ტემპერატურა და გაცივება იწვევს სისტემის ენტროპიის ნულს. ამ შემთხვევებში, ის უფრო ჰგავს განსაზღვრულ მუდმივას. როდესაც ის მიაღწევს აბსოლუტურ ნულს, ფიზიკური სისტემის პროცესი ჩერდება. ამრიგად, ენტროპიას ექნება მინიმალური, მაგრამ მუდმივი მნიშვნელობა.

აბსოლუტური ნულის მიღწევა თუ არა ადვილი ამოცანაა. კელვინის ხარისხის აბსოლუტური ნულოვანი მნიშვნელობა არის ნული, მაგრამ თუ მას გამოვიყენებთ ცელსიუსის ტემპერატურის მასშტაბის გაზომვა, არის -273,15 გრადუსი.

ნულოვანი კანონი

ეს კანონი არის ამ უკანასკნელმა ივარაუდა და ამბობს, რომ თუ A = C და B = C, მაშინ A = B. ეს ადგენს თერმოდინამიკის სხვა სამი კანონის ძირითად და ძირითად წესებს. ეს არის სახელი, რომელიც ითვალისწინებს თერმული წონასწორობის კანონს. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, თუ სისტემა და სხვა სისტემები თერმული წონასწორობაშია დამოუკიდებლად, ისინი უნდა იყვნენ თერმული წონასწორობაში. ეს კანონი იძლევა ტემპერატურის პრინციპების დამკვიდრების საშუალებას. ეს პრინციპი გამოიყენება თერმული წონასწორობის მდგომარეობაში ორი განსხვავებული ობიექტის თერმული ენერგიის შესადარებლად. თუ ეს ორი ობიექტი თერმული წონასწორობაშია, ისინი იქნება ზედმეტად ერთსა და იმავე ტემპერატურაზე. მეორეს მხრივ, თუ ისინი ორივე შეცვლიან მესამე სისტემის თერმული ბალანსს, ისინი ასევე იმოქმედებენ ერთმანეთზე.

ვიმედოვნებ, რომ ამ ინფორმაციის საშუალებით შეგიძლიათ გაიგოთ მეტი მისი მახასიათებლების თერმოდინამიკის პრინციპების შესახებ.


სტატიის შინაარსი იცავს ჩვენს პრინციპებს სარედაქციო ეთიკა. შეცდომის შესატყობინებლად დააჭირეთ ღილაკს აქ.

იყავი პირველი კომენტარი

დატოვე კომენტარი

თქვენი ელფოსტის მისამართი გამოქვეყნებული არ იყო. აუცილებელი ველები აღნიშნულია *

*

*

  1. მონაცემებზე პასუხისმგებელი: მიგელ ანგელ გატონი
  2. მონაცემთა მიზანი: სპამის კონტროლი, კომენტარების მართვა.
  3. ლეგიტიმაცია: თქვენი თანხმობა
  4. მონაცემთა კომუნიკაცია: მონაცემები არ გადაეცემა მესამე პირებს, გარდა სამართლებრივი ვალდებულებისა.
  5. მონაცემთა შენახვა: მონაცემთა ბაზა, რომელსაც უმასპინძლა Occentus Networks (EU)
  6. უფლებები: ნებისმიერ დროს შეგიძლიათ შეზღუდოთ, აღადგინოთ და წაშალოთ თქვენი ინფორმაცია.