I fysikens värld finns det en gren som är ansvarig för att studera de transformationer som produceras av värme och arbete i ett system. Det handlar om termodynamik. Det är en fysikgren som ansvarar för att studera alla transformationer som bara är resultatet av processer som involverar förändringar i tillståndsvariablerna för både temperatur och energi på makroskopisk nivå.
I den här artikeln kommer vi att berätta allt du behöver veta om termodynamik och principerna för termodynamik.
Huvudegenskaper
Om vi gör en analys av klassisk termodynamik ser vi att den bygger på begreppet makroskopiskt system. Detta system är inget annat än en del av den fysiska eller konceptuella massan som är åtskild från den yttre miljön. För att bättre studera termodynamiska system antas det alltid att det är en fysisk massa som inte störs av utbytet av energi med det externa ekosystemet.
Tillståndet för ett makroskopiskt system vad är i jämviktsförhållanden specificeras det av kvantiteter som kallas termodynamiska variabler. Alla dessa variabler är kända för oss och är temperatur, tryck, volym och kemisk sammansättning. Alla dessa variabler är det som definierar systemen och deras jämvikt. De viktigaste anteckningarna som finns inom kemisk termodynamik har fastställts tack vare den tillämpade internationella unionen. Med dessa enheter kan termodynamikens lag förbättras och förklaras bättre.
Det finns emellertid en gren av termodynamik som inte studerar jämvikt, men som ansvarar för analys av termodynamiska processer som huvudsakligen kännetecknas av inte har förmågan att uppnå jämviktsförhållanden på ett stabilt sätt.
lagar
Principerna fördömdes under XNUMX-talet Isa de som De har ansvaret för att reglera alla förändringar och deras framsteg. De analyserar också vad de verkliga gränserna är för att få en verklig uppfattning. De är axiomer som inte kan bevisas men som inte kan bevisas baserat på erfarenhet. Varje teori om termodynamik bygger på dessa principer. Vi kan skilja mellan tre grundläggande principer plus principen men det är den som definierar temperaturen och som är implicit i de andra tre principerna.
Noll lag
Vi kommer att beskriva vad denna nollaga är, vilken är den första som beskriver temperaturen som är implicit i resten av principerna. När två system interagerar med varandra och befinner sig i termisk jämvikt delar de några av egenskaperna. Dessa egenskaper som de delar med varandra kan mätas och ges ett numeriskt värde. Som ett resultat, om de två systemen är i jämvikt med ett tredje, kommer de att vara i jämvikt med varandra och egenskapen som delas är temperatur.
Därför säger denna princip bara att om en kropp A var i jämvikt med en kropp B och denna kropp B kommer att vara i termisk jämvikt med en kropp C, då kommer kropparna A och C också att vara i jämvikt termisk. Denna princip förklarar det faktum att två kroppar vid olika temperaturer kan utbyta värme med varandra. Förr eller senare når båda kropparna samma temperatur, så de är i total jämvikt.
Första lagen om termodynamik
När en kropp placeras i kontakt med en kropp som är kallare, sker en transformation som leder till ett balans. Detta jämviktsläge är baserat på det faktum att temperaturen i de två kropparna är lika eftersom en energiöverföring förbättras mellan den heta kroppen för den kalla kroppen. För att förklara detta fenomen antog forskarna att en het substans som finns i större mängder passerade en kallare kropp. Man tänkte på en vätska som kunde röra sig genom massan för att kunna utbyta värme.
Denna princip är ansvarig för att identifiera värme som en energiform. Det är inte ett väsentligt ämne. På detta sätt kan det visas att värme, som mäts i kalorier och arbete som mäts i joule, är ekvivalenta. Därför vet vi det idag 1 kalori är cirka 4,186 joule.
Man kan säga att den första principen för termodynamik är en princip för bevarande av energi. En mängd energi i en värmemotor omvandlas till arbete och kan ses av alla maskiner som kan producera sådant arbete utan att förbruka energi. Vi kan fastställa denna första princip som: variationen av den inre energin i ett slutet termodynamiskt system är lika med skillnaden som finns mellan värmen som tillförs systemet och det arbete som utförts av systemet i miljön.
Termodynamikens andra lag
Detta i början säger att det är omöjligt att göra en cyklisk maskin som bara resulterar i överföring av värme från en kall kropp till en varm kropp. Vi kan säga att det är omöjligt att en transformation kan genomföras vars resultat bara blir det att omvandla värmen som vi har utvunnit från en enda källa till mekaniskt arbete.
Denna princip är ansvarig för att förneka möjligheten att den andra artens kända eviga rörelse existerar. Vi vet att entropi av ett system förblir isolerat oförändrat när en reversibel transformation sker. Vi vet också att det ökar när en oåterkallelig transformation sker.
Tredje lagen om termodynamik
Denna sista princip är nära besläktad med den andra och betraktas som en följd av den. Denna princip bekräftar att absolut varelse inte kan uppnås i färg med ett begränsat antal transformationer. Vi vet att det finns absolut noll är inte mer än den lägsta temperatur som kan nås. I enheter Kelvin vi vet att det är 0, men i grader Celsius har det ett värde på -273.15 grader.
Den säger också att entropin för en fast substans som är perfekt kristallin med en temperatur på 0 kelvin är lika med 0. Detta innebär att det inte skulle finnas någon entropi, så systemet skulle vara helt stabilt. Energin för frigörelse, translation och rotation av partiklarna som komponerar den skulle vara ingenting vid en temperatur på 0 kelvin.
Jag hoppas att du med den här informationen kan lära dig mer om termodynamik och grundläggande principer.