Termodinamika

termodinamika

Në botën e fizikës ekziston një degë që është përgjegjëse për studimin e transformimeve që prodhohen nga nxehtësia dhe punojnë në një sistem. Bëhet fjalë për termodinamika. Isshtë një degë e fizikës që është përgjegjëse për studimin e të gjitha transformimeve që janë vetëm rezultat i proceseve që përfshijnë ndryshime në ndryshoret e gjendjes si të temperaturës ashtu edhe të energjisë në nivelin makroskopik.

Në këtë artikull ne do t'ju tregojmë gjithçka që duhet të dini në lidhje me termodinamikën dhe parimet e termodinamikës.

tipare kryesore

ligjet e termodinamikës

Nëse bëjmë një analizë të termodinamikës klasike shohim se ajo bazohet në konceptin e sistemit makroskopik. Ky sistem nuk është asgjë më shumë se një pjesë e masës fizike ose konceptuale që është e ndarë nga mjedisi i jashtëm. Në mënyrë që të studiohen më mirë sistemet termodinamike, gjithmonë supozohet se është një masë fizike që nuk shqetësohet nga shkëmbimi i energjisë me ekosistemin e jashtëm.

Gjendja e një sistemi makroskopik çfarë është në kushtet e ekuilibrit specifikohet nga sasitë e quajtura ndryshore termodinamike. Të gjitha këto variabla janë të njohura për ne dhe janë temperatura, presioni, vëllimi dhe përbërja kimike. Të gjitha këto variabla janë ato që përcaktojnë sistemet dhe ekuilibrin e tyre. Shënimet kryesore që kanë në termodinamikën kimike janë krijuar falë bashkimit ndërkombëtar të aplikuar. Me këto njësi ligji i termodinamikës mund të punohet dhe shpjegohet më mirë.

Sidoqoftë, ekziston një degë e termodinamikës që nuk studion ekuilibrin, por është përgjegjëse për analizimin e proceseve termodinamike që karakterizohen kryesisht nga duke mos pasur aftësinë për të arritur kushtet e ekuilibrit në një mënyrë të qëndrueshme.

ligjet

ekuilibri termik

Parimet u denoncuan gjatë shekullit të XNUMX-të Isa ata që Ata janë përgjegjës për rregullimin e të gjitha transformimeve dhe përparimin e tyre. Ata gjithashtu analizojnë cilat janë kufijtë e vërtetë për të pasur një konceptim të vërtetë. Ato janë aksioma që nuk mund të provohen por janë të pavërtetueshme bazuar në përvojë. Çdo teori e termodinamikës bazohet në këto parime. Ne mund të dallojmë 3 parime themelore plus parimin por ai është ai që përcakton temperaturën dhe që nënkuptohet në 3 parimet e tjera.

Ligji zero

Ne do të përshkruajmë se cili është ky ligj zero, i cili është i pari që përshkruan temperaturën që nënkuptohet në pjesën tjetër të parimeve. Kur dy sisteme bashkëveprojnë me njëri-tjetrin dhe janë në ekuilibër termik, ato ndajnë disa nga vetitë. Këto veti që ato ndajnë me njëra-tjetrën mund të maten dhe t'u jepet një vlerë numerike. Si rezultat, nëse të dy sistemet janë në ekuilibër me një të tretën, ato do të jenë në ekuilibër me njëri-tjetrin dhe vetia që ndahet është temperatura.

Prandaj, ky parim por thjesht thotë se nëse një trup A ishte në ekuilibër me një trup B dhe ky trup B do të jetë në ekuilibër termik me një trup C, atëherë trupat A dhe C do të jenë gjithashtu në ekuilibër termike. Ky parim shpjegon faktin se dy trupa në temperatura të ndryshme mund të shkëmbejnë nxehtësi me njëri-tjetrin. Herët ose vonë të dy trupat arrijnë të njëjtën temperaturë, kështu që ato janë në ekuilibër total.

Ligji i parë i termodinamikës

Kur një trup vihet në kontakt me një trup që është më i ftohtë, ndodh një transformim që çon në një gjendje ekuilibri. Kjo gjendje ekuilibri bazohet në faktin se temperatura e të dy trupave është e barabartë pasi që transferimi i energjisë rritet ndërmjet trupit të nxehtë për trupin e ftohtë. Për të shpjeguar këtë fenomen, shkencëtarët supozuan se një substancë e nxehtë që është e pranishme në sasi më të mëdha, kalon një trup më të ftohtë. Wasshtë menduar për një lëng që mund të lëvizë nëpër masë për të qenë në gjendje të shkëmbejë nxehtësinë.

Ky parim është përgjegjës për identifikimin e nxehtësisë si një formë e energjisë. Nuk është një substancë materiale. Në këtë mënyrë, mund të tregohet se nxehtësia, e cila matet në kalori dhe puna që matet në xhaul, janë ekuivalente. Prandaj, ne e dimë sot se 1 kalori është afërsisht 4,186 xhaul.

Mund të thuhet se parimi i parë i termodinamikës është një parim i ruajtjes së energjisë. Një sasi e energjisë në një motor nxehtësie shndërrohet në punë dhe mund të shihet nga çdo makinë që mund të prodhojë një punë të tillë pa konsumuar energji. Ne mund ta vendosim këtë parim të parë si: ndryshimi i energjisë së brendshme të një sistemi termodinamik të mbyllur është i barabartë me ndryshimin që ekziston midis nxehtësisë së furnizuar në sistem dhe punës së bërë nga sistemi në fjalë në mjedis.

Ligji i dytë i termodinamikës

Entropia

Kjo në fillim thotë se është e pamundur të bësh një makinë ciklike që rezulton vetëm në transferimin e nxehtësisë nga një trup i ftohtë në një trup të ngrohtë. Mund të themi se është e pamundur që të bëhet një transformim, rezultati i të cilit do të jetë vetëm atë të shndërrimit të nxehtësisë që kemi nxjerrë nga një burim i vetëm në punë mekanike.

Ky parim është përgjegjës për mohimin e mundësisë që lëvizja e njohur e përhershme e specieve të dyta të ekzistojë. Ne e dimë se entropi i një sistemi mbetet i izoluar i pandryshuar kur ndodh një transformim i kthyeshëm. Ne gjithashtu e dimë që ajo rritet kur ndodh një transformim i pakthyeshëm.

Ligji i tretë i termodinamikës

Ky parim i fundit është i lidhur ngushtë me të dytin dhe konsiderohet si pasojë e tij. Ky parim pohon se qenia absolute nuk mund të arrihet me ngjyra me një numër të fundëm transformimesh. Ne e dimë që ka zero absolute nuk është më shumë se temperatura minimale që mund të arrihet. Në njësi Kelvin e dimë që është 0, por në gradë Celsius ka një vlerë prej -273.15 gradë.

Ai gjithashtu thotë se entropia për një lëndë të ngurtë që është krejtësisht e kristaltë me një temperaturë prej 0 kelvin është e barabartë me 0. Kjo do të thotë që nuk do të kishte entropi, kështu që sistemi do të ishte plotësisht i qëndrueshëm. Energjia e çlirimit, përkthimit dhe rrotullimit të grimcave që e përbëjnë atë nuk do të jetë asgjë në një temperaturë prej 0 kelvin.

Shpresoj që me këtë informacion të mësoni më shumë rreth termodinamikës dhe parimeve themelore.


Përmbajtja e artikullit i përmbahet parimeve tona të etika editoriale. Për të raportuar një gabim klikoni këtu.

Bëhu i pari që komenton

Lini komentin tuaj

Adresa juaj e emailit nuk do të publikohet. Fusha e kërkuar janë shënuar me *

*

*

  1. Përgjegjës për të dhënat: Miguel Ángel Gatón
  2. Qëllimi i të dhënave: Kontrolloni SPAM, menaxhimin e komenteve.
  3. Legjitimimi: Pëlqimi juaj
  4. Komunikimi i të dhënave: Të dhënat nuk do t'u komunikohen palëve të treta përveç me detyrim ligjor.
  5. Ruajtja e të dhënave: Baza e të dhënave e organizuar nga Occentus Networks (BE)
  6. Të drejtat: Në çdo kohë mund të kufizoni, rikuperoni dhe fshini informacionin tuaj.