THE Termodinamica este zona Fizicii care studiază mai multe fenomene și sisteme fizice complexe în care se schimbă căldură, transformări ale energie și variații de temperatură. Termodinamica este guvernată de patrulegile.entropie, temperatura, caldura si volum care ne permit să descriem diferite sisteme prin variabile precum presiunea, volum, temperatura, caldura si entropie.
Vezi și: Calorimetrie: un rezumat al celor mai importante în acest domeniu
Bazele termodinamicii
Termodinamica este o descrierea statistică a naturii, prin intermediul acestuia este posibil să se conceapă comportamentul macroscopic al sistemelor care conțin multe corpuri. Deoarece acest domeniu de studiu este destul de amplu, vor fi prezentate câteva concepte fundamentale pentru a facilita înțelegerea legilor discutate mai jos.
sistem termodinamic
Sistemele termodinamice sunt regiuni distincte din cartierele lor din cauza unor caracteristici. Aceste regiuni pot fi separate prin pereți, membrane, printre altele, de exemplu, este posibil să se ia în considerare
gaz în interiorul unui balon ca sistem.definiția lui sistemînchisla rândul său, este puțin mai restricționat. Sistemele închise sunt cele care nu schimbă căldura, nu fac exerciții fizice sau nu primesc muncă din cartierele lor.
Vezi și: Cum funcționează lumina neagră și unde poate fi utilizată?
stare termodinamică
Starea termodinamică privește a set de variabile care poate fi folosit pentru descrie condițiile unui sistem. Acest lucru permite reproducerea acestor condiții de către un alt experimentator, de exemplu, cu alte cuvinte, starea unui sistem simbolizează starea acestuia, prin parametri precum presiune, volum, temperatura. Când un sistem suferă o schimbare a stării termodinamice, spunem că a suferit o transformare.
echilibru termodinamic
Echilibrul termodinamic este condiția în care un sistem nu prezintă nicio tendință spre schimbare. stare termodinamică spontană, adică un sistem care se află în echilibru termodinamic nu își schimbă spontan starea, cu excepția cazului în care este influențat de împrejurimile sale.
Conceptul de echilibru termodinamic este, de asemenea, important pentru a înțelege ideea transformării reversibile și a transformării ireversibile. Transformărireversibil sunt cele care apar foarte aproape de situația de echilibru, în acest sens, un sistem care suferă o transformare reversibilă revine rapid la echilibru.
Transformăriireversibil sunt acelea în care condițiile de echilibru sunt din ce în ce mai puțin accesibile, făcând întregul sistemul își schimbă caracteristicile în așa fel încât să nu mai fie posibil să revină în stat anterior.
Temperatura
In conformitate cu teoria cinetică a gazelor, temperatura poate fi înțeleasă ca manifestare macroscopică a energiei cinetice a particulelor constitutive ale unui sistem termodinamic. Prin urmare, această temperatură măsoară gradul de agitație. Unitatea sa de măsură este kelvinul (K).
Uitede asemenea:Raze gamma: radiații care provin din spațiu și sunt capabile să treacă prin corpul uman
lucru termodinamic
Lucrarea termodinamică este schimbul de energie între două sisteme termodinamice din cauza mișcării frontierelor sale. De exemplu, atunci când încălziți un gaz în interiorul pistonului seringii, la un moment dat, presiunea exercitată de gaz este suficient de mare pentru a împinge pistonul. Această energie, atunci, sub forma unui energie mecanică, este transferat de la gaz la mediul extern, determinând scăderea temperaturii și a energiei interne a gazului.
Legile termodinamicii
Există patru legi ale termodinamicii și fiecare dintre ele se referă la un concept de Termologie, să verificăm care sunt legile termodinamicii și ce spune fiecare dintre ele:Legea zero a termodinamicii
Legea zero a termodinamicii afirmă că toate corpurile din a lua legaturatermic transferați căldura reciproc până când echilibrutermic. Legea zero a termodinamicii este de obicei explicată în termeni de trei corpuri: A, B și C.
Conform acestei explicații, corpurile A, B și C au fost în contact termic de mult timp, deci dacă corpul A este în echilibru termic cu corpul B, corpul C va fi în echilibru termic cu corpurile A și B, în acest caz, temperaturile lui A, B și C vor fi egale și nu vor mai exista schimburi de căldură între ei.
„Toate corpurile schimbă căldura între ele până când se atinge condiția de echilibru termic.”
Prima lege a termodinamicii
Prima lege a termodinamicii se referă la conservareînenergie. Conform acestei legi, toată energia care este transferată unui corp poate fi stocată în corpul însuși, în acest caz, transformându-se în energie internă. Cealaltă porție de energie care este transferată în corp poate fi transferată în împrejurimi sub formă de muncă sau sub formă de căldură.
Formula utilizată pentru a descrie prima lege a termodinamicii este prezentată mai jos, verificați-o:
"Variația energiei interne a unui sistem termodinamic se măsoară prin diferența dintre cantitatea de căldură absorbită de acesta și cantitatea de muncă realizată de acesta sau de pe el."
A doua lege a termodinamicii
A doua lege a termodinamicii privește o mărime fizică cunoscută sub numele de entropie, care este o măsură a numărului de stări termodinamice ale unui sistem, cu alte cuvinte, entropia dă o măsură a întâmplării sau din dezorganizarea unui sistem.
A treia lege a termodinamicii
A treia lege a termodinamicii se referă la limita inferioară a temperaturii: o zero absolut. Conform acestei legi, nu există nicio modalitate în care un corp poate ajunge la temperatura zero absolută. Pe lângă această definiție, această lege are implicații și pentru performanța mașinilor termice, care în niciun caz nu poate fi egal cu 100%.
De Rafael Hellerbrock
Profesor de fizică