热力学

热力学

在物理学世界中,有一个分支机构负责研究系统中热量和功产生的转换。 这是关于 热力学。 它是物理学的一个分支,负责研究所有仅在宏观水平上涉及温度和能量的状态变量变化的过程的转换。

在本文中,我们将告诉您有关热力学和热力学原理的所有知识。

主要特点

热力学定律

如果我们对经典的热力学进行分析,我们会发现它是基于宏观系统的概念。 该系统不过是与外部环境分离的一部分物理或概念质量。 为了更好地研究热力学系统,始终假定其是不受与外部生态系统交换能量干扰的物理物质。

宏观系统的状态是什么 在平衡条件下,它由称为热力学变量的量指定。 我们知道所有这些变量,它们是温度,压力,体积和化学成分。 所有这些变量定义了系统及其平衡。 由于应用的国际联盟,化学热力学中的主要符号已经建立。 使用这些单元,可以工作并更好地解释热力学定律。

但是,有一个热力学分支不研究平衡,而是负责分析热力学过程,其主要特征是 没有能力以稳定的方式达到平衡条件。

法律

热平衡

这些原则在XNUMX世纪被Isa谴责, 他们负责调节所有变革及其进展。 他们还分析了什么才是真正的限制。 它们是无法被证明但根据经验无法被证明的公理。 每个热力学理论都基于这些原理。 我们可以区分3个基本原理和原理,但这是定义温度的原理,并且在其他3个原理中是隐含的。

零法则

我们将描述零定律是什么,这是第一个描述其余原理中隐含的温度的函数。 当两个系统相互影响并处于热平衡状态时,它们将共享一些特性。 它们彼此共享的这些特性可以被测量并给出数值。 结果,如果两个系统与第三个系统处于平衡状态,则它们将彼此处于平衡状态,并且共有的属性是温度。

因此,这个原则只是简单说明 物体A与物体B处于平衡状态,并且该物体B与物体C处于热平衡状态,那么物体A和C也将处于平衡状态 热的。 该原理解释了以下事实:处于不同温度的两个物体可以相互交换热量。 两个物体迟早会达到相同的温度,因此它们处于完全平衡状态。

热力学第一定律

当物体与较冷的物体接触时,会发生转变,从而导致平衡状态。 这种平衡状态基于以下事实:两个物体的温度相等,因为在冷物体的热物体之间能量传递得以增强。 为了解释这种现象,科学家们假设存在的热物质越多越冷。 人们想到一种可以在团块中移动以交换热量的流体。

该原理负责将热量识别为一种能量形式。 它不是物质。 以这种方式,可以表明以卡路里为单位的热量和以焦耳为单位的热量是等效的。 因此,我们今天知道 1卡路里约为4,186焦耳。

可以说,热力学的第一原理是能量守恒的原理。 热机中的一定数量的能量被转换为功,并且任何可以在不消耗能量的情况下进行这种功的机器都可以看到它。 我们可以建立该第一原理为:封闭的热力学系统的内部能量的变化等于提供给系统的热量与该系统在环境中完成的功之间存在的差。

热力学第二定律

熵

在一开始,这说明不可能制造出仅导致热量从冷体传递到热体的周期性机器。 我们可以说不可能进行转换,而转换的结果只会是 将我们从单一来源获取的热量转换为机械功。

该原理负责否认存在第二种恒久运动的可能性。 我们知道 当发生可逆转换时,系统的隔离状态保持不变。 我们还知道,当发生不可逆转换时,它会增加。

热力学第三定律

最后一个原则与第二个原则密切相关,因此被认为是第二个原则的结果。 该原理肯定了通过有限数量的变换无法在颜色上实现绝对存在。 我们知道绝对零不超过可以达到的最低温度。 单位 开尔文我们知道它是0,但以摄氏度为单位,它的值为-273.15度。

它还指出,对于温度为0开尔文的完全结晶的固体,其熵等于0。这意味着将没有熵,因此系统将完全稳定。 在0开尔文温度下,组成它的粒子的释放,平移和旋转的能量将为零。

我希望借助这些信息,您可以了解有关热力学和基本原理的更多信息。


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