Sa larangan ng pisika, mayroong isang sangay na namamahala sa pag-aaral ng mga pagbabagong ginawa ng init at pagtatrabaho sa system. Ito ay tungkol sa thermodynamics. Ito ay isang sangay ng pisika na responsable para sa pag-aaral ng lahat ng mga paglipat, na kung saan ay ang resulta lamang ng isang proseso na nagsasangkot ng mga pagbabago sa mga variable ng estado ng temperatura at enerhiya sa antas ng macro. Maraming mga prinsipyo ng thermodynamics na kung saan ay pangunahing sa maraming mga aspeto ng pisika.
Samakatuwid, sasabihin namin sa iyo sa artikulong ito kung ano ang mga prinsipyo ng thermodynamics at kung ano ang kahalagahan nito.
Mga katangian ng thermodynamics
Kung susuriin natin ang mga klasikal na thermodynamics, mahahanap natin na batay ito sa konsepto ng macroscopic system. Ang sistemang ito ay bahagi lamang ng pisikal o konseptuwal na kalidad ng paghihiwalay mula sa panlabas na kapaligiran. Upang mas mahusay na mapag-aralan ang thermodynamic system, palaging ipinapalagay na ito ay isang pisikal na masa na hindi ito nababagabag ng palitan ng enerhiya sa panlabas na ecosystem.
Ang estado ng isang macroscopic system sa balanse ay tinukoy ng mga dami na tinatawag na mga variable na thermodynamic. Alam natin ang lahat ng mga variable na ito: temperatura, presyon, dami at komposisyon ng kemikal. Ang lahat ng mga variable na ito ay tumutukoy sa system at ang balanse nito. Salamat sa internasyonal na alyansa ng mga aplikasyon, ang pangunahing mga simbolo ng kemikal na thermodynamics ay naitatag. Ang paggamit ng mga yunit na ito ay maaaring gumana nang mas mahusay at ipaliwanag ang mga prinsipyo ng thermodynamics.
Gayunpaman, mayroong isang sangay ng thermodynamics na hindi nag-aaral ng balanse, Sa halip, sila ang namamahala sa pagsusuri ng mga proseso ng thermodynamic na higit sa lahat ay nailalarawan sa pamamagitan ng walang kakayahang makamit ang mga kondisyon ng balanse sa isang matatag na paraan.
Mga prinsipyo ng thermodynamics
Mayroong 4 na mga prinsipyo ng thermodynamics, nakalista mula zero hanggang tatlong puntos, ang mga batas na ito ay makakatulong upang maunawaan ang lahat ng mga batas ng pisika sa ating uniberso at imposibleng makita ang ilang mga phenomena sa ating mundo. Kilala rin sila sa pangalan ng mga batas ng thermodynamics. Ang mga batas na ito ay may magkakaibang pinagmulan. Ang ilan ay formulated mula sa nakaraang mga formula. Ang huling kilalang batas ng thermodynamics ay ang zero na batas. Ang mga batas na ito ay permanente sa lahat ng mga pagsisiyasat at pagsisiyasat na isinagawa sa laboratoryo. Mahalaga ang mga ito upang maunawaan kung paano gumagana ang ating uniberso. Ilalarawan namin ang mga prinsipyo ng thermodynamics nang paisa-isa.
Unang prinsipyo
Sinasabi ng batas na ito na ang enerhiya ay hindi maaaring malikha o masira, maaari lamang itong mabago. Kilala rin ito bilang batas ng pangangalaga ng enerhiya. Talaga, Nangangahulugan ito na sa anumang sistemang pisikal na ihiwalay mula sa kanyang kapaligiran, lahat ng lakas nito ay palaging magiging pareho. Bagaman ang enerhiya ay maaaring mapalitan sa iba pang mga uri ng enerhiya sa isang anyo o iba pa, ang kabuuan ng lahat ng mga enerhiya ay palaging pareho.
Magbibigay kami ng isang halimbawa upang higit na maunawaan ito. Kasunod sa prinsipyong ito, kung nag-aambag kami ng isang tiyak na halaga ng enerhiya sa isang pisikal na sistema sa anyo ng init, maaari nating kalkulahin ang kabuuang enerhiya sa pamamagitan ng paghahanap ng pagkakaiba sa pagitan ng pagtaas ng panloob na enerhiya at ng gawaing ginawa ng system at ng mga paligid nito. Iyon ay, ang pagkakaiba sa pagitan ng enerhiya na mayroon ang system sa sandaling iyon at ang gawaing ginawa nito ay ang thermal energy na inilabas.
Pangalawang prinsipyo
Kung mayroong sapat na oras, lahat ng mga system ay mawawalan ng balanse. Ang prinsipyong ito ay tinatawag ding batas ng entropy. Maaari itong buod ng mga sumusunod. Ang dami ng entropy sa uniberso ay tataas sa paglipas ng panahon. Ang entropy ng system ay isang index upang masukat ang antas ng karamdaman. Sa ibang salita, Ang pangalawang prinsipyo ng thermodynamics ay nagsasabi sa atin na sa sandaling umabot ang sistema sa isang punto ng balanse, tataas nito ang antas ng karamdaman sa system. Maaari itong mangahulugan na kung bibigyan natin ng sapat na oras ang isang system, sa kalaunan ay magiging hindi balanse.
Ito ang batas na responsable sa pagpapaliwanag ng hindi maibabalik na pagbabago ng ilang mga pisikal na phenomena. Halimbawa, makakatulong ito sa amin na ipaliwanag kung bakit ang isang papel ang isang papel ay sinunog ay hindi maaaring bumalik sa orihinal na hugis nito. Sa sistemang ito na kilala bilang papel at sunog, ang karamdaman ay tumaas sa sukat na hindi posible na bumalik sa pinagmulan nito. Ipinakikilala ng batas na ito ang pagpapaandar ng estado ng entropy, na sa kaso ng mga pisikal na sistema ay responsable para sa kumakatawan sa antas ng karamdaman at hindi maiwasang pagkawala ng enerhiya.
Upang maunawaan ang pangalawang prinsipyo ng thermodynamics bibigyan namin ng isang halimbawa. Kung sinusunog namin ang isang tiyak na halaga ng bagay at pinagsama namin ang bola kasama ang mga nagresultang abo, maaari nating makita na may mas kaunting bagay kaysa sa paunang estado. Ito ay dahil ang bagay ay naging gas na Hindi sila maaaring makuha at kailangan nilang mag-kalat at kalat. Ganito natin nakikita na sa estado ng isa mayroong hindi bababa sa entropy kaysa sa estado ng dalawa.
Pangatlong prinsipyo
Kapag naabot ang ganap na zero, humihinto ang proseso ng pisikal na system. Ang absolute zero ay ang pinakamababang temperatura na maabot natin. Sa kasong ito, sinusukat namin ang temperatura sa degree Kelvin. Sa ganitong paraan, masasabing ang temperatura at paglamig ay sanhi ng zero ang entropy ng system. Sa mga kasong ito, mas katulad ito ng isang tiyak na pare-pareho. Kapag naabot nito ang ganap na zero, hihinto ang proseso ng pisikal na system. Samakatuwid, ang entropy ay magkakaroon ng isang minimum ngunit pare-pareho ang halaga.
Ang pag-abot sa ganap na zero o hindi ay isang madaling gawain. Ang ganap na zero na halaga ng degree na Kelvin ay zero, ngunit kung gagamitin natin ito sa Ang pagsukat ng sukat ng temperatura ng Celsius, ay -273,15 degree.
Zero batas
Ang batas na ito ay Ipinagpalagay ng huli at sinabi na kung A = C at B = C, pagkatapos ay A = B. Itinataguyod nito ang pangunahing at pangunahing mga patakaran ng iba pang tatlong mga batas ng thermodynamics. Ito ay isang pangalan na ipinapalagay ang batas ng thermal equilibrium. Sa madaling salita, kung ang system at iba pang mga sistema ay nasa thermal equilibrium nang nakapag-iisa, dapat silang nasa thermal equilibrium. Pinapayagan ng batas na ito ang pagtatatag ng mga prinsipyo ng temperatura. Ang prinsipyong ito ay ginagamit upang ihambing ang thermal enerhiya ng dalawang magkakaibang mga bagay sa isang estado ng thermal equilibrium. Kung ang dalawang bagay na ito ay nasa thermal equilibrium, sila ay hindi kinakailangan sa parehong temperatura. Sa kabilang banda, kung pareho nilang binago ang balanse ng thermal ng pangatlong sistema, makakaapekto rin sila sa bawat isa.
Inaasahan ko na sa impormasyong ito maaari kang matuto nang higit pa tungkol sa mga prinsipyo ng thermodynamics ng mga katangian nito.