Principiile termodinamicii

Entropia universului

În domeniul fizicii, există o ramură însărcinată cu studierea transformărilor produse de căldură și de lucru în sistem. Este vorba de termodinamică. Este o ramură a fizicii care este responsabilă de studiul tuturor tranzițiilor, care sunt doar rezultatul unui proces care implică modificări ale variabilelor de stare ale temperaturii și energiei la nivel macro. Sunt câteva principiile termodinamicii care sunt fundamentale pentru multe aspecte ale fizicii.

Prin urmare, vă vom spune în acest articol care sunt principiile termodinamicii și care este importanța acesteia.

Caracteristicile termodinamicii

Legile termodinamicii

Dacă analizăm termodinamica clasică, vom constata că se bazează pe conceptul de sisteme macroscopice. Acest sistem face parte doar din calitatea fizică sau conceptuală a separării de mediul extern. Pentru a studia mai bine sistemul termodinamic, se presupune întotdeauna că este o masă fizică care nu este deranjat de schimbul de energie cu ecosistemul extern.

Starea unui sistem macroscopic în echilibru este specificată prin mărimi numite variabile termodinamice. Cunoaștem toate aceste variabile: temperatura, presiunea, volumul și compoziția chimică. Toate aceste variabile definesc sistemul și echilibrul acestuia. Datorită alianței internaționale de aplicații, au fost stabilite principalele simboluri ale termodinamicii chimice. Utilizarea acestor unități poate funcționa mai bine și poate explica principiile termodinamicii.

Sin embargo, există o ramură a termodinamicii care nu studiază echilibrul, Mai degrabă, ei sunt responsabili de analiza proceselor termodinamice care se caracterizează în principal prin faptul că nu au capacitatea de a realiza condiții de echilibru într-un mod stabil.

Principiile termodinamicii

entropie

Există 4 principii ale termodinamicii, enumerate de la zero la trei puncte, aceste legi ajută la înțelegerea tuturor legilor fizicii din universul nostru și este imposibil să vedem anumite fenomene în lumea noastră. Ele sunt, de asemenea, cunoscute sub numele de legi ale termodinamicii. Aceste legi au origini diferite. Unele sunt formulate din formule anterioare. Ultima lege cunoscută a termodinamicii este legea zero. Aceste legi sunt permanente în toate investigațiile și investigațiile efectuate în laborator. Ele sunt esențiale pentru a înțelege cum funcționează universul nostru. Vom descrie principiile termodinamicii unul câte unul.

Primul principiu

Această lege spune că energia nu poate fi creată sau distrusă, ci doar transformabilă. Aceasta este, de asemenea, cunoscută sub numele de legea conservării energiei. De fapt, aceasta înseamnă că în orice sistem fizic izolat de mediul său, toată energia sa va fi întotdeauna aceeași. Deși energia poate fi convertită în alte tipuri de energie într-o formă sau alta, suma tuturor acestor energii este întotdeauna aceeași.

Vom da un exemplu pentru a-l înțelege mai bine. Urmând acest principiu, dacă contribuim o anumită cantitate de energie la un sistem fizic sub formă de căldură, putem calcula energia totală găsind diferența dintre creșterea energiei interne și munca depusă de sistem și împrejurimile sale. Adică, diferența dintre energia pe care o are sistemul în acel moment și munca pe care a făcut-o va fi energia termică eliberată.

Al doilea principiu

Dacă este suficient timp, toate sistemele își vor pierde în cele din urmă echilibrul. Acest principiu este numit și legea entropiei. Acesta poate fi rezumat după cum urmează. Cantitatea de entropie din univers va crește în timp. Entropia sistemului este un indice pentru măsurarea gradului de tulburare. Cu alte cuvinte, Al doilea principiu al termodinamicii ne spune că odată ce sistemul atinge un punct de echilibru, va crește gradul de tulburare din sistem. Acest lucru poate însemna că, dacă acordăm unui sistem suficient timp, acesta va deveni în cele din urmă dezechilibrat.

Aceasta este legea care este responsabilă pentru explicarea ireversibilității unor fenomene fizice. De exemplu, ne ajută să explicăm de ce o lucrare o hârtie a fost arsă nu poate reveni la forma sa originală. În acest sistem cunoscut sub numele de hârtie și foc, tulburarea a crescut într-o asemenea măsură încât nu este posibil să reveniți la originea sa. Această lege introduce funcția de stare de entropie, care în cazul sistemelor fizice este responsabilă pentru reprezentarea gradului de tulburare și a pierderii sale inevitabile de energie.

Pentru a înțelege al doilea principiu al termodinamicii vom da un exemplu. Dacă ardem o anumită cantitate de materie și punem mingea împreună cu cenușa rezultată, putem vedea că există mai puțină materie decât în ​​starea inițială. Acest lucru se datorează faptului că materia s-a transformat în gaze care Nu pot fi recuperate și trebuie să se împrăștie și să se aglomereze. Așa vedem că în starea unu a existat cel puțin entropie decât în ​​starea doi.

Al treilea principiu

principiile termodinamicii

Când se atinge zero absolut, procesul sistemului fizic se oprește. Zero absolut este cea mai scăzută temperatură pe care o putem atinge. În acest caz, măsurăm temperatura în grade Kelvin. În acest fel, se poate spune că temperatura și răcirea determină entropia sistemului să fie zero. În aceste cazuri, este mai mult ca o constantă definită. Când ajunge la zero absolut, procesul sistemului fizic se oprește. Prin urmare, entropia va avea o valoare minimă, dar constantă.

A ajunge la zero absolut sau nu este o sarcină ușoară. Valoarea absolută zero a gradului Kelvin este zero, dar dacă o folosim în Măsurarea scării temperaturii Celsius este de -273,15 grade.

Legea zero

Această lege este acesta din urmă a presupus și spune că dacă A = C și B = C, atunci A = B. Aceasta stabilește regulile de bază și de bază ale celorlalte trei legi ale termodinamicii. Este un nume care își asumă legea echilibrului termic. Cu alte cuvinte, dacă sistemul și alte sisteme sunt în mod independent în echilibru termic, acestea trebuie să fie în echilibru termic. Această lege permite stabilirea principiilor de temperatură. Acest principiu este utilizat pentru a compara energia termică a două obiecte diferite într-o stare de echilibru termic. Dacă aceste două obiecte sunt în echilibru termic, ele vor fi inutil la aceeași temperatură. Pe de altă parte, dacă ambii schimbă echilibrul termic al celui de-al treilea sistem, se vor afecta și unul pe celălalt.

Sper că cu aceste informații puteți afla mai multe despre principiile termodinamicii caracteristicilor sale.


Fii primul care comenteaza

Lasă comentariul tău

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *

*

*

  1. Responsabil pentru date: Miguel Ángel Gatón
  2. Scopul datelor: Control SPAM, gestionarea comentariilor.
  3. Legitimare: consimțământul dvs.
  4. Comunicarea datelor: datele nu vor fi comunicate terților decât prin obligație legală.
  5. Stocarea datelor: bază de date găzduită de Occentus Networks (UE)
  6. Drepturi: în orice moment vă puteți limita, recupera și șterge informațiile.