TEN Termodynamika to obszar fizyki, który bada kilka zjawisk i złożonych systemów fizycznych, w których następuje wymiana ciepło, przekształcenia energia i wahania temperatury. Termodynamiką rządzi czteryprawa.entropia, temperatura, ciepło i Tom które pozwalają nam opisać różne systemy za pomocą zmiennych, takich jak ciśnienie, Tom, temperatura, ciepło i entropia.
Zobacz też: Kalorymetria: podsumowanie tego, co w tym zakresie najważniejsze
Podstawy termodynamiki
Termodynamika to statystyczny opis przyrody, dzięki niemu można wyobrazić sobie makroskopowe zachowanie układów zawierających wiele ciał. Ponieważ ten obszar badań jest dość szeroki, przedstawione zostaną podstawowe pojęcia, które ułatwią zrozumienie omówionych poniżej praw.
układ termodynamiczny
Systemy termodynamiczne są regiony rozróżnialne swoich dzielnic ze względu na pewne cechy. Regiony te mogą być oddzielone ścianami, membranami m.in gaz wewnątrz balonu jako system.
definicja
systemZamkniętez kolei jest nieco bardziej ograniczony. Systemy zamknięte to takie, które nie wymieniają ciepła, nie wykonują ćwiczeń ani nie odbierają praca ich dzielnic.Zobacz też: Jak działa czarne światło i gdzie można je wykorzystać?
stan termodynamiczny
Stan termodynamiczny dotyczy a zestaw zmiennych które można wykorzystać do opisać warunki systemu. Umożliwia to odtworzenie tych warunków przez innego eksperymentatora, na przykład, innymi słowy, stan układu symbolizuje jego stan poprzez parametry takie jak nacisk, Tom, temperatura. Gdy układ przechodzi zmianę stanu termodynamicznego, mówimy, że przeszedł on a transformacja.
równowaga termodynamiczna
Równowaga termodynamiczna to stan, w którym układ nie wykazuje tendencji do zmian. spontaniczny stan termodynamiczny, czyli układ będący w równowadze termodynamiczny nie zmienia swojego stanu samoistnie, chyba że jest pod wpływem otoczenia.
Pojęcie równowagi termodynamicznej jest również ważne dla zrozumienia idei transformacji odwracalnej i transformacji nieodwracalnej. Transformacjeodwracalny to te, które występują bardzo blisko stanu równowagi, w tym sensie układ, który przechodzi odwracalną transformację, szybko wraca do równowagi.
Transformacjenieodwracalny to takie, w których warunki równowagi są coraz mniej dostępne, tworząc całość system zmienia swoje cechy w taki sposób, że nie ma już możliwości powrotu do stanu poprzedni.
Temperatura
Według teoria kinetyczna gazów, temperaturę można rozumieć jako manifestacja makroskopowa energii kinetycznej cząstek składowych układu termodynamicznego. Dlatego ta temperatura mierzy stopień pobudzenia. Jego jednostką miary jest kelwin (K).
Popatrzrównież:Promienie gamma: promieniowanie, które pochodzi z kosmosu i jest w stanie przejść przez ludzkie ciało
praca termodynamiczna
Praca termodynamiczna to wymiana energii pomiędzy dwoma układami termodynamicznymi z powodu ruchu jego granic. Na przykład, kiedy w pewnym momencie podgrzewasz gaz wewnątrz tłoka strzykawki, ciśnienie wywierane przez gaz jest wystarczająco duże, aby popchnąć tłok. Ta energia zatem w postaci energia mechaniczna, jest przenoszony z gazu do czynnika zewnętrznego, powodując spadek temperatury i energii wewnętrznej gazu.
Prawa termodynamiki
Istnieją cztery prawa termodynamiki, a każda z nich odnosi się do koncepcji Termologia, sprawdźmy czym są prawa termodynamiki i co każde z nich mówi:Zero Prawo Termodynamiki
Zerowa zasada termodynamiki stwierdza, że wszystkie ciała w kontakttermiczny przenosić ciepło do siebie, aż saldotermiczny. Zero Prawo Termodynamiki jest zwykle wyjaśniane w kategoriach trzech ciał: A, B i C.
Zgodnie z tym wyjaśnieniem ciała A, B i C pozostają w kontakcie termicznym przez długi czas, więc jeśli ciało A jest w równowadze termicznej z ciało B, ciało C będzie w równowadze termicznej z ciałami A i B, w tym przypadku temperatury A, B i C będą równe i nie będzie więcej wymiany ciepła między one.
„Wszystkie ciała wymieniają ze sobą ciepło, aż do osiągnięcia stanu równowagi termicznej”.
Pierwsza zasada termodynamiki
Pierwsza zasada termodynamiki dotyczy ochronawenergia. Zgodnie z tym prawem cała energia przekazywana ciału może być zmagazynowana w samym ciele, w tym przypadku przekształcona w energię wewnętrzną. Druga porcja energii przekazywana ciału może być przekazana do otoczenia w postaci pracy lub w postaci ciepła.
Wzór użyty do opisania pierwszej zasady termodynamiki jest pokazany poniżej, sprawdź to:
„Zmiana energii wewnętrznej układu termodynamicznego jest mierzona różnicą między ilością pochłoniętego przez niego ciepła a ilością pracy wykonanej przez niego lub nad nim”.
Druga zasada termodynamiki
Druga zasada termodynamiki dotyczy wielkości fizycznej znanej jako entropia, który jest miarą liczby stanów termodynamicznych układu, czyli entropia daje a miara losowości lub z dezorganizacji systemu.
Trzecie Prawo Termodynamiki
Trzecia zasada termodynamiki dotyczy dolnej granicy temperatury: o zero absolutne. Zgodnie z tym prawem nie ma sposobu, aby ciało mogło dotrzeć do temperatura zera absolutnego. Oprócz tej definicji, prawo to ma również wpływ na wydajność maszyn cieplnych, który w żadnych warunkach nie może być równy 100%.
Rafael Hellerbrock
Nauczyciel fizyki
