Wat is termodinamika? Dit is 'n tak van fisika wat handel oor die studie van die eienskappe van makroskopiese stelsels. Terselfdertyd val metodes om energie om te skakel en metodes van die oordrag daarvan ook onder die studie. Termodinamika is 'n tak van fisika wat die prosesse wat in sisteme voorkom en hul toestande bestudeer. Ons sal praat oor wat nog op die lys van dinge is wat sy bestudeer.
Definisie
In die prentjie hieronder kan jy 'n voorbeeld sien van 'n termogram wat verkry is wanneer jy 'n beker warm water bestudeer.
Termodinamika is 'n wetenskap wat staatmaak op algemene feite wat empiries verkry is. Die prosesse wat in termodinamiese stelsels voorkom, word beskryf met behulp van makroskopiese hoeveelhede. Hul lys sluit parameters soos konsentrasie, druk, temperatuur en dies meer in. Dit is duidelik dat hulle nie op individuele molekules van toepassing is nie, maar gereduseer word tot 'n beskrywing van die sisteem in sy algemene vorm (in teenstelling met daardie hoeveelhede wat byvoorbeeld in elektrodinamika gebruik word).
Termodinamika is 'n tak van fisika wat ook sy eie wette het. Hulle is, soos die res, van 'n algemene aard. Spesifieke besonderhede van die struktuur van 'nenige ander stof wat ons gekies het, sal nie 'n noemenswaardige uitwerking op die aard van die wette hê nie. Daarom sê hulle dat hierdie tak van fisika een van die mees toepaslike (of eerder, suksesvol toegepas) in wetenskap en tegnologie is.
Aansoek
Die lys voorbeelde kan baie lank wees. Byvoorbeeld, baie oplossings gebaseer op termodinamiese wette kan gevind word in die veld van termiese ingenieurswese of die elektriese krag industrie. Nodeloos om te sê oor die beskrywing en begrip van chemiese reaksies, fase-oorgange, oordragverskynsels. Op 'n manier "werk" termodinamika met kwantumdinamika. Die sfeer van hul kontak is 'n beskrywing van die verskynsel van swart gate.
wette
Die prent hierbo demonstreer die essensie van een van die termodinamiese prosesse – konveksie. Warm lae materie styg op, koue lae val af.
'n Alternatiewe naam vir die wette, wat terloops meer dikwels as nie gebruik word nie, is die begin van termodinamika. Tot op datum is daar drie van hulle (plus een "nul", of "algemeen"). Maar voordat ons praat oor wat elkeen van die wette impliseer, kom ons probeer om die vraag te beantwoord wat die beginsels van termodinamika is.
Hulle is 'n stel sekere postulate wat die basis vorm vir die verstaan van die prosesse wat in makrosisteme plaasvind. Die bepalings van die beginsels van termodinamika is empiries vasgestel as 'n hele reeks eksperimente en wetenskaplike navorsing is uitgevoer. Daar is dus 'n paar bewysewat ons toelaat om die postulate aan te neem sonder 'n enkele twyfel oor die akkuraatheid daarvan.
Sommige mense wonder hoekom termodinamika juis hierdie wette nodig het. Wel, ons kan sê dat die behoefte om dit te gebruik te wyte is aan die feit dat in hierdie afdeling van fisika, makroskopiese parameters op 'n algemene manier beskryf word, sonder enige sweempie van oorweging van hul mikroskopiese aard of kenmerke van dieselfde plan. Dit is nie die veld van termodinamika nie, maar van statistiese fisika, om meer spesifiek te wees. Nog 'n belangrike ding is die feit dat die beginsels van termodinamika onafhanklik van mekaar is. Dit wil sê, een van die tweede sal nie werk nie.
Aansoek
Die toepassing van termodinamika, soos vroeër genoem, gaan in baie rigtings. Terloops, een van sy beginsels word as basis geneem, wat anders geïnterpreteer word in die vorm van die wet van behoud van energie. Termodinamiese oplossings en postulate word suksesvol geïmplementeer in nywerhede soos die energiebedryf, biomedisyne en chemie. Hier in biologiese energie word die wet van behoud van energie en die wet van waarskynlikheid en rigting van die termodinamiese proses wyd gebruik. Hiermee saam word die drie mees algemene begrippe daar gebruik waarop die hele werk en die beskrywing daarvan gebaseer is. Dit is 'n termodinamiese stelsel, proses en proses fase.
Prosesse
Prosesse in termodinamika het verskillende grade van kompleksiteit. Daar is sewe van hulle. Oor die algemeen moet die proses in hierdie geval verstaan word as niks meer as 'n verandering in die makroskopiese toestand, inwat die stelsel vroeër gegee is. Dit moet verstaan word dat die verskil tussen die voorwaardelike aanvanklike toestand en die finale resultaat weglaatbaar kan wees.
As die verskil oneindig klein is, dan kan ons die proses wat plaasgevind het elementêr noem. As ons prosesse bespreek, sal ons moet toevlug tot die noem van bykomende terme. Een van hulle is die "werkende liggaam". 'n Werkende vloeistof is 'n sisteem waarin een of meer termiese prosesse plaasvind.
Prosesse word konvensioneel verdeel in nie-ewewig en ewewig. In die geval van laasgenoemde is al die toestande waardeur die termodinamiese sisteem moet gaan, onderskeidelik nie-ewewig. Dikwels vind die verandering in toestande in sulke gevalle teen 'n vinnige tempo plaas. Maar ewewigsprosesse is naby aan kwasi-statiese prosesse. Daarin is veranderinge 'n orde van grootte stadiger.
Termiese prosesse wat in termodinamiese stelsels voorkom, kan beide omkeerbaar en onomkeerbaar wees. Om die essensie te verstaan, laat ons die volgorde van aksies in sekere intervalle in ons voorstelling verdeel. As ons dieselfde proses omgekeerd kan doen met dieselfde "wegstasies", dan kan dit omkeerbaar genoem word. Andersins sal dit nie werk nie.
