В мире физики есть раздел, который отвечает за изучение преобразований, производимых теплом и работой в системе. Это о термодинамика. Это раздел физики, который отвечает за изучение всех преобразований, которые являются только результатом процессов, которые включают изменения в переменных состояния температуры и энергии на макроскопическом уровне.
В этой статье мы расскажем вам все, что вам нужно знать о термодинамике и принципах термодинамики.
Características principales
Если мы проведем анализ классической термодинамики, то увидим, что она основана на концепции макроскопической системы. Эта система - не что иное, как часть физической или концептуальной массы, отделенная от внешней среды. Чтобы лучше изучить термодинамические системы, всегда предполагается, что это физическая масса, которая не нарушается обменом энергии с внешней экосистемой.
Состояние макроскопической системы, что есть в условиях равновесия он определяется величинами, называемыми термодинамическими переменными. Все эти переменные нам известны и включают температуру, давление, объем и химический состав. Все эти переменные определяют системы и их равновесие. Основные обозначения, которые используются в химической термодинамике, были установлены благодаря международному прикладному союзу. С этими единицами можно работать и лучше объяснять закон термодинамики.
Однако есть раздел термодинамики, который не изучает равновесие, но отвечает за анализ термодинамических процессов, которые в основном характеризуются отсутствие возможности стабильно достигать условий равновесия.
Leyes
Эти принципы были осуждены в XNUMX веке Иса тех, кто Они несут ответственность за регулирование всех преобразований и их прогресса. Они также анализируют реальные пределы, чтобы иметь истинное представление. Это аксиомы, которые нельзя доказать, но нельзя доказать на основе опыта. Каждая теория термодинамики основана на этих принципах. Мы можем выделить 3 основных принципа плюс принцип, но именно он определяет температуру и подразумевается в остальных 3 принципах.
Нулевой закон
Мы собираемся описать, что такое этот нулевой закон, который первым описывает температуру, которая неявно присутствует в остальных принципах. Когда две системы взаимодействуют друг с другом и находятся в тепловом равновесии, они разделяют некоторые свойства. Эти свойства, которые они разделяют друг с другом, можно измерить и дать численное значение. В результате, если две системы находятся в равновесии с третьей, они будут в равновесии друг с другом, а общим свойством является температура.
Следовательно, этот принцип просто утверждает, что если тело A находилось в равновесии с телом B, и это тело B будет в тепловом равновесии с телом C, тогда тела A и C также будут в равновесии термический. Этот принцип объясняет тот факт, что два тела при разных температурах могут обмениваться теплом друг с другом. Рано или поздно оба тела достигают одинаковой температуры, поэтому они находятся в полном равновесии.
Первый закон термодинамики
Когда тело соприкасается с более холодным телом, происходит преобразование, которое приводит к состоянию равновесия. Это состояние равновесия основано на том факте, что температуры двух тел равны, так как передача энергии между горячим телом и холодным телом усиливается. Чтобы объяснить это явление, ученые предположили, что горячее вещество, которое присутствует в больших количествах, прошло через более холодное тело. Это была жидкость, которая могла перемещаться через массу для обмена теплом.
Этот принцип отвечает за определение тепла как формы энергии. Это не материальная субстанция. Таким образом, можно показать, что тепло, измеряемое в калориях, и работа, измеряемая в джоулях, эквивалентны. Поэтому сегодня мы знаем, что 1 калория составляет примерно 4,186 XNUMX джоулей.
Можно сказать, что первый принцип термодинамики - это принцип сохранения энергии. Количество энергии в тепловом двигателе преобразуется в работу и может быть замечено любой машиной, которая может производить такую работу, не потребляя энергии. Мы можем установить этот первый принцип следующим образом: изменение внутренней энергии замкнутой термодинамической системы равно разнице, которая существует между теплом, подаваемым в систему, и работой, выполняемой указанной системой в окружающей среде.
Второй закон термодинамики
Вначале говорится, что невозможно создать циклическую машину, которая приводит только к передаче тепла от холодного тела к теплому. Можно сказать, что невозможно выполнить преобразование, результатом которого будет только преобразование тепла, которое мы извлекаем из единственного источника, в механическую работу.
Этот принцип отвечает за отрицание возможности существования известного вечного движения второго вида. Мы знаем, что энтропия системы остается изолированной без изменений, когда происходит обратимое преобразование. Мы также знаем, что он увеличивается, когда происходит необратимое преобразование.
Третий закон термодинамики
Этот последний принцип тесно связан со вторым и рассматривается как его следствие. Этот принцип утверждает, что абсолютное бытие не может быть достигнуто в цвете с помощью конечного числа преобразований. Мы знаем, что абсолютный ноль - это не больше минимальной температуры, которую можно достичь. В единицах Кельвин, мы знаем, что это 0, но в градусах Цельсия он имеет значение -273.15 градуса.
Он также утверждает, что энтропия для твердого тела, которое является идеально кристаллическим с температурой 0 кельвинов, равна 0. Это означает, что энтропии не будет, поэтому система будет полностью стабильной. Энергия освобождения, перемещения и вращения составляющих его частиц была бы ничем при температуре 0 кельвинов.
Я надеюсь, что с этой информацией вы сможете больше узнать о термодинамике и основных принципах.