Hva er termodynamikk? Dette er en gren av fysikk som omhandler studiet av egenskapene til makroskopiske systemer. Samtidig faller metoder for å konvertere energi og metoder for overføring også inn under studien. Termodynamikk er en gren av fysikk som studerer prosessene som skjer i systemer og deres tilstander. Vi snakker om hva annet som står på listen over ting hun studerer.
Definition
På bildet nedenfor kan du se et eksempel på et termogram oppnådd når du studerer en kanne med varmt vann.
Termodynamikk er en vitenskap som baserer seg på generaliserte fakta innhentet empirisk. Prosessene som skjer i termodynamiske systemer er beskrevet ved bruk av makroskopiske størrelser. Listen deres inkluderer parametere som konsentrasjon, trykk, temperatur og lignende. Det er tydelig at de ikke er anvendelige for individuelle molekyler, men er redusert til en beskrivelse av systemet i dets generelle form (i motsetning til de mengdene som for eksempel brukes i elektrodynamikk).
Termodynamikk er en gren av fysikken som også har sine egne lover. De er, som resten, av generell karakter. Spesifikke detaljer om strukturen til enethvert annet stoff vi har valgt vil ikke ha en betydelig innvirkning på lovenes natur. Det er derfor de sier at denne grenen av fysikk er en av de mest anvendelige (eller rettere sagt, vellykket anvendt) innen vitenskap og teknologi.
Application
Listen med eksempler kan være veldig lang. For eksempel kan mange løsninger basert på termodynamiske lover finnes innen termoteknikk eller elektrisk kraftindustri. Unødvendig å si om beskrivelse og forståelse av kjemiske reaksjoner, faseoverganger, overføringsfenomener. På en måte «samarbeider» termodynamikk med kvantedynamikk. Kontaktsfæren deres er en beskrivelse av fenomenet sorte hull.
lover
Bildet ovenfor demonstrerer essensen av en av de termodynamiske prosessene - konveksjon. Varme lag med materie stiger opp, kalde lag faller ned.
Et alternativt navn på lovene, som for øvrig brukes oftere enn ikke, er begynnelsen på termodynamikken. Til dags dato er det tre av dem (pluss en "null" eller "generell"). Men før vi snakker om hva hver av lovene innebærer, la oss prøve å svare på spørsmålet om hva prinsippene for termodynamikk er.
De er et sett med visse postulater som danner grunnlaget for å forstå prosessene som skjer i makrosystemer. Bestemmelsene til termodynamikkens prinsipper ble etablert empirisk som en hel serie eksperimenter og vitenskapelig forskning ble utført. Dermed er det noen bevisslik at vi kan ta i bruk postulatene uten en eneste tvil om nøyaktigheten deres.
Noen lurer på hvorfor termodynamikk trenger nettopp disse lovene. Vel, vi kan si at behovet for å bruke dem skyldes det faktum at i denne delen av fysikken er makroskopiske parametere beskrevet på en generell måte, uten antydning til å ta hensyn til deres mikroskopiske natur eller funksjoner i samme plan. Dette er ikke feltet termodynamikk, men statistisk fysikk, for å være mer spesifikk. En annen viktig ting er det faktum at termodynamikkens prinsipper er uavhengige av hverandre. Det vil si at en av de andre ikke vil fungere.
Application
Anvendelsen av termodynamikk, som nevnt tidligere, går i mange retninger. Forresten er et av prinsippene tatt som grunnlag, som tolkes annerledes i form av loven om bevaring av energi. Termodynamiske løsninger og postulater blir vellykket implementert i bransjer som energiindustrien, biomedisin og kjemi. Her i biologisk energi er loven om bevaring av energi og loven om sannsynlighet og retning av den termodynamiske prosessen mye brukt. Sammen med dette brukes de tre vanligste begrepene der, som hele verket og dets beskrivelse er basert på. Dette er et termodynamisk system, prosess og prosessfase.
Prosesser
Prosesser i termodynamikk har varierende grad av kompleksitet. Det er sju av dem. Generelt bør prosessen i dette tilfellet ikke forstås som noe mer enn en endring i den makroskopiske tilstanden, isom systemet ble gitt tidligere. Det skal forstås at forskjellen mellom den betingede starttilstanden og det endelige resultatet kan være ubetydelig.
Hvis forskjellen er uendelig liten, så kan vi kalle prosessen som har funnet sted elementær. Hvis vi diskuterer prosesser, må vi ty til å nevne tilleggsvilkår. En av dem er "arbeidskroppen". En arbeidsvæske er et system der en eller flere termiske prosesser finner sted.
Prosesser er konvensjonelt delt inn i ikke-likevekt og likevekt. Når det gjelder sistnevnte, er alle tilstandene som det termodynamiske systemet må passere gjennom, henholdsvis ikke-likevekt. Ofte skjer endringen i tilstander i slike tilfeller i et raskt tempo. Men likevektsprosesser er nær kvasi-statiske. I dem er endringer en størrelsesorden langsommere.
Termiske prosesser som forekommer i termodynamiske systemer kan være både reversible og irreversible. For å forstå essensen, la oss dele handlingssekvensen inn i visse intervaller i vår representasjon. Hvis vi kan gjøre den samme prosessen i revers med de samme "mellomstasjoner", så kan den kalles reversibel. Ellers vil det ikke fungere.
