Princípios da termodinâmica

Entropia do universo

No campo da física, existe um ramo encarregado de estudar as transformações produzidas pelo calor e pelo trabalho no sistema. É sobre termodinâmica. É um ramo da física responsável pelo estudo de todas as transições, que são apenas o resultado de um processo que envolve mudanças nas variáveis ​​de estado de temperatura e energia em nível macro. Existem vários princípios da termodinâmica que são fundamentais para muitos aspectos da física.

Portanto, neste artigo vamos dizer quais são os princípios da termodinâmica e qual a sua importância.

Características da termodinâmica

Leis da termodinâmica

Se analisarmos a termodinâmica clássica, descobriremos que ela se baseia no conceito de sistemas macroscópicos. Este sistema é apenas parte da qualidade física ou conceitual da separação do ambiente externo. Para estudar melhor o sistema termodinâmico, sempre se assume que é uma massa física que não é perturbado pela troca de energia com o ecossistema externo.

O estado de um sistema macroscópico em equilíbrio é especificado por quantidades chamadas variáveis ​​termodinâmicas. Conhecemos todas essas variáveis: temperatura, pressão, volume e composição química. Todas essas variáveis ​​definem o sistema e seu equilíbrio. Graças à aliança internacional de aplicações, os principais símbolos da termodinâmica química foram estabelecidos. Usar essas unidades pode funcionar melhor e explicar os princípios da termodinâmica.

No entanto, existe um ramo da termodinâmica que não estuda o equilíbrio, Em vez disso, eles são encarregados de analisar processos termodinâmicos que se caracterizam principalmente por não terem a capacidade de atingir condições de equilíbrio de forma estável.

Princípios da termodinâmica

Entropia

Existem 4 princípios da termodinâmica, listados de zero a três pontos, essas leis ajudam a entender todas as leis da física em nosso universo e é impossível ver certos fenômenos em nosso mundo. Eles também são conhecidos pelo nome de leis da termodinâmica. Essas leis têm origens diferentes. Alguns são formulados a partir de fórmulas anteriores. A última lei da termodinâmica conhecida é a lei zero. Essas leis são permanentes em todas as investigações e investigações realizadas no laboratório. Eles são essenciais para entender como nosso universo funciona. Descreveremos os princípios da termodinâmica um por um.

Primeiro principio

Esta lei diz que a energia não pode ser criada ou destruída, apenas pode ser transformada. Isso também é conhecido como a lei da conservação de energia. Na realidade, Isso significa que em qualquer sistema físico isolado de seu ambiente, toda a sua energia será sempre a mesma. Embora a energia possa ser convertida em outros tipos de energia de uma forma ou de outra, a soma de todas essas energias é sempre a mesma.

Vamos dar um exemplo para entender melhor. Seguindo este princípio, se contribuirmos com uma certa quantidade de energia para um sistema físico na forma de calor, podemos calcular a energia total encontrando a diferença entre o aumento da energia interna e o trabalho realizado pelo sistema e seus arredores. Ou seja, a diferença entre a energia que o sistema possui naquele momento e o trabalho que ele realizou será a energia térmica liberada.

Segundo principio

Se houver tempo suficiente, todos os sistemas perderão o equilíbrio. Este princípio também é chamado de lei da entropia. Ele pode ser resumido da seguinte forma. A quantidade de entropia no universo aumentará com o tempo. A entropia do sistema é um índice para medir o grau de desordem. Em outras palavras, O segundo princípio da termodinâmica nos diz que uma vez que o sistema atinge um ponto de equilíbrio, aumentará o grau de desordem do sistema. Isso pode significar que, se dermos tempo suficiente a um sistema, ele eventualmente se tornará desequilibrado.

Essa é a lei responsável por explicar a irreversibilidade de alguns fenômenos físicos. Por exemplo, nos ajuda a explicar por que um artigo um papel foi queimado não pode retornar à sua forma original. Nesse sistema conhecido como papel e fogo, a desordem aumentou a tal ponto que não é possível retornar à sua origem. Essa lei introduz a função de estado de entropia, que no caso dos sistemas físicos é responsável por representar o grau de desordem e sua inevitável perda de energia.

Para entender o segundo princípio da termodinâmica, vamos dar um exemplo. Se queimamos uma certa quantidade de matéria e colocamos a bola junto com as cinzas resultantes, podemos ver que há menos matéria do que no estado inicial. Isso ocorre porque a matéria se transformou em gases que Eles não podem ser recuperados e devem se espalhar e desordenar. É assim que vemos que no estado um havia pelo menos entropia do que no estado dois.

Terceiro princípio

princípios da termodinâmica

Quando o zero absoluto é alcançado, o processo do sistema físico é interrompido. O zero absoluto é a temperatura mais baixa que podemos atingir. Nesse caso, medimos a temperatura em graus Kelvin. Dessa forma, pode-se dizer que a temperatura e o resfriamento fazem com que a entropia do sistema seja zero. Nesses casos, é mais como uma constante definida. Quando atinge o zero absoluto, o processo do sistema físico é interrompido. Portanto, a entropia terá um valor mínimo, mas constante.

Chegar ou não a zero absoluto é uma tarefa fácil. O valor zero absoluto do grau Kelvin é zero, mas se o usarmos em A medição da escala de temperatura Celsius é -273,15 graus.

Lei zero

Esta lei é o último assumiu e diz que se A = C e B = C, então A = B. Isso estabelece as regras básicas e básicas das outras três leis da termodinâmica. É um nome que pressupõe a lei do equilíbrio térmico. Em outras palavras, se o sistema e outros sistemas estão em equilíbrio térmico de forma independente, eles devem estar em equilíbrio térmico. Esta lei permite o estabelecimento de princípios de temperatura. Este princípio é usado para comparar a energia térmica de dois objetos diferentes em um estado de equilíbrio térmico. Se esses dois objetos estiverem em equilíbrio térmico, eles estarão desnecessariamente na mesma temperatura. Por outro lado, se ambos alterarem o equilíbrio térmico do terceiro sistema, eles também afetarão um ao outro.

Espero que com essas informações você possa aprender mais sobre os princípios da termodinâmica de suas características.


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