THE Termodynamika je oblast fyziky, která studuje několik jevů a složitých fyzikálních systémů, ve kterých dochází k výměnám teplo, transformace energie a teplotní variace. Termodynamika se řídí čtyřizákony.entropie, teplota, teplo a objem které nám umožňují popsat různé systémy pomocí proměnných, jako je tlak, objem, teplota, teplo a entropie.
Podívejte se také: Kalorimetrie: souhrn toho, co je v této oblasti nejdůležitější
Základy termodynamiky
Termodynamika je a statistický popis přírody, prostřednictvím toho je možné si představit makroskopické chování systémů, které obsahují mnoho těl. Protože tato oblast studia je poměrně široká, budou představeny některé základní pojmy, aby se usnadnilo pochopení níže diskutovaných zákonů.
termodynamický systém
Termodynamické systémy jsou rozlišitelné regiony jejich sousedství kvůli nějaké charakteristice. Tyto oblasti lze oddělit stěnami, membránami, mimo jiné je například možné zvážit plyn uvnitř balónu jako systém.
definice SystémZavřenoje zase trochu omezenější. Uzavřenými systémy jsou systémy, které nevyměňují teplo, necvičí ani nepřijímají práce jejich sousedství.
Podívejte se také: Jak funguje černé světlo a kde jej lze použít?
termodynamický stav
Termodynamický stav se týká a sada proměnných na které lze zvyknout popsat podmínky systému. To umožňuje reprodukci těchto podmínek jiným experimentátorem, například jinými slovy, stav systému symbolizuje jeho stav prostřednictvím parametrů, jako jsou tlak, objem, teplota. Když systém prochází změnou termodynamického stavu, říkáme, že prošel a proměna.
termodynamická rovnováha
Termodynamická rovnováha je stav, kdy systém nevykazuje žádné trendy směrem ke změně. spontánní termodynamický stav, to znamená systém, který je v rovnováze termodynamické nemění svůj stav spontánně, pokud není ovlivněn okolím.
Koncept termodynamické rovnováhy je také důležitý pro pochopení myšlenky reverzibilní transformace a nevratné transformace. Transformacereverzibilní jsou ty, které se vyskytují velmi blízko rovnovážné situaci, v tomto smyslu se systém, který prochází reverzibilní transformací, rychle vrací do rovnováhy.
Transformacenevratný jsou ty, ve kterých jsou rovnovážné podmínky stále méně přístupné, což činí celek systém mění své vlastnosti takovým způsobem, že již není možné se vrátit do stavu předchozí.
Teplota
Podle kinetická teorie plynů, lze teplotu chápat jako makroskopický projev kinetické energie základních částic termodynamického systému. Tato teplota proto měří stupeň rozrušení. Jeho měrnou jednotkou je kelvin (K).
Dívej setaky:Gama paprsky: záření, které pochází z vesmíru a je schopné procházet lidským tělem
termodynamická práce
Termodynamická práce je výměna energie mezi dvěma termodynamickými systémy kvůli pohybu jeho hranic. Například když zahříváte plyn uvnitř pístu injekční stříkačky, v určitém okamžiku je tlak vyvíjený plynem dostatečně velký, aby tlačil na píst. Tato energie tedy ve formě a mechanická energie, se přenáší z plynu do vnějšího prostředí, což způsobuje snížení teploty a vnitřní energie plynu.
Zákony termodynamiky
Existují čtyři termodynamické zákony a každý z nich souvisí s konceptem TermologiePojďme se podívat, jaké jsou termodynamické zákony a co každý z nich říká:Nulový zákon termodynamiky
Nulový zákon termodynamiky říká, že všechna tělesa uvnitř Kontakttepelný přenášet teplo navzájem až do Zůstatektepelný. Nulový zákon termodynamiky se obvykle vysvětluje pomocí tří těles: A, B a C.
Podle tohoto vysvětlení jsou tělesa A, B a C v tepelném kontaktu po dlouhou dobu, takže pokud je těleso A v tepelné rovnováze s těleso B, těleso C bude v tepelné rovnováze s tělesy A a B, v tomto případě budou teploty A, B a C stejné a nedojde již k žádné tepelné výměně ony.
„Všechna těla si navzájem vyměňují teplo, dokud není dosaženo podmínky tepelné rovnováhy.“
První zákon termodynamiky
První zákon termodynamiky se týká zachovánívenergie. Podle tohoto zákona může být veškerá energie, která je přenesena do těla, uložena v těle samotném, v tomto případě transformována na vnitřní energii. Druhá část energie, která se přenáší do těla, může být přenesena do okolí ve formě práce nebo ve formě tepla.
Vzorec použitý k popisu prvního zákona termodynamiky je uveden níže, zkontrolujte to:
„Variace vnitřní energie termodynamického systému se měří rozdílem mezi množstvím tepla, které absorbuje, a množstvím práce, kterou vykonává, nebo na něm.“
Druhý zákon termodynamiky
Druhý zákon termodynamiky se týká fyzikální veličiny známé jako entropie, což je míra počtu termodynamických stavů systému, jinými slovy, entropie dává a míra náhodnosti nebo dezorganizace systému.
Třetí zákon termodynamiky
Třetí zákon termodynamiky se týká spodní hranice teploty: o absolutní nula. Podle tohoto zákona neexistuje způsob, jak by tělo mohlo dosáhnout absolutní nulová teplota. Kromě této definice má tento zákon také důsledky pro výkon tepelných strojů, což se za žádných podmínek nemůže rovnat 100%.
Autor: Rafael Hellerbrock
Učitel fyziky