물리학 분야에는 계에서 열과 일에 의해 생성되는 변형을 연구하는 분과가 있습니다. 열역학에 관한 것입니다. 거시적 수준에서 온도와 에너지 상태 변수의 변화를 포함하는 과정의 결과인 모든 전이에 대한 연구를 담당하는 물리학의 한 분야입니다. 여러 가지가 있습니다 열역학 원리 이것은 물리학의 많은 측면에 기본입니다.
따라서이 기사에서 열역학의 원리와 그 중요성에 대해 알려 드리겠습니다.
열역학의 특성
고전적인 열역학을 분석하면 거시적 시스템의 개념에 기반을 두고 있음을 알 수 있습니다. 이 시스템은 외부 환경으로부터 분리되는 물리적 또는 개념적 품질의 일부일 뿐입니다. 열역학 시스템을 더 잘 연구하기 위해 항상 물리적 질량이 다음과 같다고 가정합니다. 외부 생태계와의 에너지 교환에 의해 방해받지 않습니다.
평형 상태에 있는 거시적 시스템의 상태는 열역학적 변수라고 하는 양으로 지정됩니다. 우리는 온도, 압력, 부피 및 화학 성분과 같은 모든 변수를 알고 있습니다. 이러한 모든 변수는 시스템과 시스템의 평형을 정의합니다. 국제 응용 프로그램 연합 덕분에 화학 열역학의 주요 상징이 확립되었습니다. 이러한 단위를 사용하면 더 잘 작동하고 열역학 원리를 설명할 수 있습니다.
그러나, 평형을 연구하지 않는 열역학의 한 분야가 있습니다. 오히려 그들은 안정적인 방식으로 평형 조건을 달성하는 능력이 없다는 것이 주로 특징인 열역학적 과정을 분석하는 일을 담당합니다.
열역학의 원리
4에서 XNUMX까지 나열된 열역학의 XNUMX가지 원리가 있습니다. 이 법칙은 우리 우주의 모든 물리 법칙을 이해하는 데 도움이 되며 우리 세계의 특정 현상을 보는 것은 불가능합니다. 열역학 법칙이라는 이름으로도 알려져 있습니다. 이 법은 기원이 다릅니다. 일부는 이전 공식에서 공식화됩니다. 마지막으로 알려진 열역학 법칙은 영법칙입니다. 이러한 법률은 실험실에서 수행되는 모든 조사 및 조사에서 영구적입니다. 그것들은 우리 우주가 어떻게 작동하는지 이해하는 데 필수적입니다. 열역학의 원리를 하나씩 설명하겠습니다.
첫 번째 원칙
이 법칙에 따르면 에너지는 생성되거나 소멸될 수 없으며 변환만 가능합니다. 이것은 에너지 보존 법칙이라고도 합니다. 실제로, 이것은 환경과 격리된 모든 물리적 시스템에서 모든 에너지가 항상 동일하다는 것을 의미합니다. 에너지는 어떤 형태로든 다른 유형의 에너지로 변환될 수 있지만 이러한 모든 에너지의 합은 항상 동일합니다.
우리는 그것을 더 잘 이해할 수 있도록 예를 들어 줄 것입니다. 이 원리에 따라 물리적 시스템에 열의 형태로 일정량의 에너지를 제공하면 내부 에너지의 증가와 시스템 및 주변 환경이 한 일의 차이를 구하여 전체 에너지를 계산할 수 있습니다. 즉, 시스템이 그 순간에 가지고 있는 에너지와 수행한 작업의 차이는 방출된 열 에너지가 됩니다.
두 번째 원칙
시간이 충분하다면 모든 시스템은 결국 균형을 잃게 됩니다. 이 원리를 엔트로피의 법칙이라고도 합니다. 다음과 같이 요약할 수 있습니다. 우주의 엔트로피 양은 시간이 지남에 따라 증가합니다. 시스템의 엔트로피는 무질서의 정도를 측정하는 지표입니다. 다시 말해, 열역학의 두 번째 원리는 시스템이 평형점에 도달하면, 그것은 시스템의 무질서의 정도를 증가시킬 것입니다. 이것은 우리가 시스템에 충분한 시간을 주면 결국 불균형이 된다는 것을 의미할 수 있습니다.
이것은 일부 물리적 현상의 비가역성을 설명하는 법칙입니다. 예를 들어, 논문이 왜 종이가 타서 원래 모양으로 돌아갈 수 없습니다.. 종이와 불로 알려진이 시스템에서, 그 근원으로 돌아갈 수 없을 정도로 무질서가 증가했습니다. 이 법칙은 물리적 시스템의 경우 무질서의 정도와 불가피한 에너지 손실을 나타내는 엔트로피 상태 함수를 도입합니다.
열역학의 두 번째 원리를 이해하기 위해 예를 들어보겠습니다. 일정량의 물질을 태우고 그 결과로 나온 재와 함께 공을 넣으면 초기 상태보다 물질이 적게 있음을 알 수 있습니다. 물질이 기체로 변했기 때문입니다. 그들은 복구할 수 없으며 흩어져 어수선해야 합니다. 이것은 상태 XNUMX에서 상태 XNUMX보다 적어도 엔트로피가 있음을 보는 방법입니다.
세 번째 원칙
절대 영도에 도달하면 물리적 시스템 프로세스가 중지됩니다. 절대 영도는 우리가 도달할 수 있는 가장 낮은 온도입니다. 이 경우 온도를 켈빈도 단위로 측정합니다. 이러한 방식으로 온도와 냉각으로 인해 시스템의 엔트로피가 XNUMX이 된다고 말할 수 있습니다. 이러한 경우에는 일정한 상수에 가깝습니다. 절대 영도에 도달하면 물리적 시스템 프로세스가 중지됩니다. 따라서 엔트로피는 최소값이지만 일정한 값을 갖습니다.
절대 영도에 도달하거나 도달하지 않는 것은 쉬운 작업입니다. 켈빈도의 절대 영도 값은 XNUMX이지만 다음에서 사용하면 섭씨 온도 눈금 측정은 -273,15도입니다.
제로 법칙
이 법은 후자는 가정하고 A = C이고 B = C이면 A = B라고 말합니다. 이것은 열역학의 다른 세 가지 법칙의 기본 및 기본 규칙을 설정합니다. 열평형의 법칙을 가정한 이름입니다. 즉, 시스템과 다른 시스템이 독립적으로 열평형 상태에 있으면 열평형 상태에 있어야 합니다. 이 법칙은 온도 원칙의 수립을 허용합니다. 이 원리는 열 평형 상태에서 두 개의 서로 다른 물체의 열 에너지를 비교하는 데 사용됩니다. 이 두 물체가 열평형 상태에 있으면 불필요하게 같은 온도에 있을 것입니다. 반면에 둘 다 세 번째 시스템의 열 균형을 변경하면 서로 영향을 미칩니다.
이 정보를 통해 특성의 열역학 원리에 대해 더 많이 배울 수 있기를 바랍니다.