Legile termodinamicii

Ramura fizicii care studiază relația și transformarea căldurii sau a altor energii se numește termodinamicii. Ea nu funcționează cu moleculele individuale, precum și cu organisme dimensiuni macroscopice, care constau dintr-un număr mare de particule. Sunt cele ale sistemelor termodinamice ale corpului. În acest articol, ne vom aminti legile termodinamicii.

Prima lege

Această lege rezumă legea transformării și conservării energiei la un sistem termodinamic. El spune că schimbarea în energie internă a sistemului termodinamic, care este neizolat, va fi egală cu diferența dintre cantitatea de căldură transmisă de sistem și activitatea desfășurată de sistemul pe obiecte externe. Cantitatea de căldură care devine sistemul va schimba energia internă și comiterea activității sale pe obiecte externe. Luați în considerare legea termodinamicii care se aplică la izoprotsessam gazelor.

• Atunci când gazul de proces izocoră nu funcționează. Aceasta înseamnă cantitatea de căldură transmisă sistemului va fi egală cu variația energiei interne. Aceasta este, la încălzire izocoră, căldura va fi absorbită de gaz și, în consecință, va crește energia internă. După răcire, căldura va fi acordată organismelor externe.
• Când expansiunea izobarice, căldura este absorbită de gaz, și își desfășoară activitatea. Când compresia izobară, scade temperatura gazului, căldura dată obiectele exterioare, în care energia internă scade.
• Când procesul izotermă, nu se produce schimbarea de temperatură a gazului, prin urmare, aceasta nu se produce și o modificare a energiei interne. Sub suma expansiune izotermă de căldură, care primește gazul este convertit pentru a lucra pe obiecte externe. Munca forțelor externe care au produs gazul în timpul comprimării izotermă este transformată în căldură transferată către corpurile din jur.
• Luați în considerare prima lege a termodinamicii pentru un proces adiabatic. procese adiabatice - procese este comprimarea sau extinderea gazului în membranele adiabatic. Aceste cochilii sunt numite nave, în care nu există nici un schimb de căldură cu obiectele din jur.

Deoarece în acest proces de căldură este zero, ținând cont de legile termodinamicii, în special, prima lege, se dovedește că gazul va efectua lucrările în detrimentul pierderii de energie internă. Pentru gaz ideal proces adiabatic în ecuația termodinamică este derivat, care se numește ecuația Poisson. Prima lege a termodinamicii este o generalizare a factorilor experimentali. Potrivit lui, energia nu poate fi creată sau distrusă, acesta va fi transferat de la un sistem la altul și transformat dintr-o formă în alta.

A doua lege

A doua lege a termodinamicii este stabilită prezența, care este o asimetrie fundamentală în natură. Asta este, se spune că toate procesele actuale sunt caracterizate prin unidirecțională spontană. Exemple de acest gen sunt tot în jurul nostru: corpurile de răcire fierbinte peste timp, dar frigul prin ele însele nu va deveni fierbinte, viguros mingea mai devreme sau mai târziu, se oprească și de odihnă nu va începe în mod spontan sari.

Prezentată aici proprietate natura, care este diferită de conservarea energiei. În ciuda faptului că balanța de energie în orice proces ar trebui să fie menținută, modificarea în distribuția energiei disponibile este un mod ireversibil. Acesta este sensul celei de a doua lege a termodinamicii. Orice sistem care a plecat de la propria sa, tinde să o anumită stare în care sistemul va fi în echilibru cu mediul.

Există o formulare diferită a legilor termodinamicii, inclusiv a doua lege a mai multora dintre ele. Cea mai obișnuită interpretare a legii propuse de Boltzmann. Se spune că în natură există dorința de a muta departe de state mai puțin probabile la mai probabilă. O altă formulare a doua lege a termodinamicii spune că orice proces spontan care are loc în realitate ireversibilă. Și, bazat pe textul lui Planck concluzia despre imposibilitatea de a construi o „mișcare perpetuă.“ Acesta se referă la faptul că este imposibil de a construi o mașină care acționează periodic, al cărei rezultat ar produce doar un lucru mecanic și răcire sursă de căldură.

drept a treia

Funcție care caracterizează măsura de dezordine într-un sistem în termodinamică, și anume eterogenitatea mișcării și localizarea particulelor sale, numită entropia termodinamică. Legile termodinamicii stabilite mai sus nu face posibilă determinarea valorii entropie la o temperatură egală cu zero, adică absolut temperatura zero.

Prin urmare, pe această bază, sa constatat o lege care a eliminat-o. Se numește principiul Nernst și a spus că, în cazul în care orice proces izoterm se realizează la temperatura absolută la zero, va fi egal cu zero, iar variația entropiei sistemului. Ea nu depinde de modificările altor parametri (presiune, volumul, intensitatea câmpului extern al forței). Acesta este un proces izotermă la temperatura absolută zero, este de asemenea isentropic. Planck a fost dezvoltat principiul lui Nernst. Pe baza ipotezei sale poate determina valoarea absolută a entropia sistemului, care este într-o stare de echilibru este arbitrară.

Termodinamică și legile sale sunt aplicate într-o gamă largă de probleme în domeniul științei și tehnologiei. Aceste motoare, reacții chimice, schimbări de fază, fenomene de transport, găuri negre. Aceste principii sunt importante pentru alte domenii ale fizicii și chimiei, legile termodinamicii sunt necesare inginerie chimica, inginerie mecanică, inginerie aerospațială, biologie celulara, stiinta materialelor, inginerie biomedicala.

Chiar mai interesant