Οι νόμοι της θερμοδυναμικής

Θερμοδυναμική - ο κλάδος της φυσικής που μελετά την αμοιβαία μετατροπή της θερμότητας σε κίνηση και αντιστρόφως. Όντας ένα αρκετά εκτεταμένο τμήμα, το τμήμα αυτό της Εφαρμοσμένης Φυσικής χωρίζεται σε διάφορες υποενότητες, οι οποίες περιλαμβάνουν:

1. Βασικούς νόμους της θερμοδυναμικής.
2. μεταβάσεις φάσης και θερμοδυναμική διεργασία.
3. Θερμοδυναμικών κύκλων και άλλοι.

Στην πραγματικότητα, οι νόμοι της θερμοδυναμικής - δεν είναι μόνο το επιμέρους, αλλά αξιώνει επίσης τη βάση στην οποία στηρίζεται η σπούδασε κλάδο της φυσικής. Συνολικά υπάρχουν τρεις θερμοδυναμική αρχή.

Ας τα εξετάσουμε λεπτομερώς.

1. Ο πρώτος νόμος ή νόμος της θερμοδυναμικής. Πρώτον, να θυμάστε ότι η ενέργεια είναι συνεχώς μεταφέρεται από το ένα είδος στο άλλο. Μετασχηματίζεται, ανάλογα με τις συνθήκες της κινητικής σε πιθανούς και πίσω, η ενέργεια του συστήματος δεν πάει μακριά. Ωστόσο, ένα απλό παράδειγμα του εκκρεμούς, η οποία δίνει επιτάχυνση, δημιουργεί αμφιβολίες σχετικά με αυτή τη θεωρία. Ενώ σε κίνηση, το εκκρεμές έχει κινητική ενέργεια, και σε ακραία σημεία πλάτος - δυναμικό. Θεωρητικά, μια τέτοια κίνηση δεν θα πρέπει να έχουν το τέλος στον ορίζοντα, δηλαδή, να είναι άπειρη. Στην πράξη, βλέπουμε ότι το κίνημα σταδιακά ξεθώριασμα, το εκκρεμές σταματήσει την πορεία της. Αυτό συμβαίνει λόγω της αντίστασης του αέρα, η οποία προκαλεί τη δύναμη τριβής σε κίνηση. Ως αποτέλεσμα της ενέργειας που θα έπρεπε να είχε δοθεί το εκκρεμές επιτάχυνση, χρησιμοποιούνται για να ξεπεραστούν τα εμπόδια αέρα. Κατά συνέπεια, η θερμότητα που παράγεται. Σύμφωνα με τα πειράματά τους επιστήμονες ανάρτησης και της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος, λόγω της χαοτικής κίνησης του εκκρεμούς μοριακής ουσίας και αέρα.

Στην πραγματικότητα, ο πρώτος νόμος της θερμοδυναμικής είναι περισσότερο γνωστή ως ο νόμος της διατήρησης της ενέργειας. Η ουσία του είναι ότι η ενέργεια του συστήματος δεν εξαφανίζεται, αλλά μόνο μετατρέπεται από μια μορφή σε άλλη, και οι αλλαγές από τη μία μορφή στην άλλη.

Για πρώτη φορά μια παρόμοια παρατήρηση περιγράφηκε στα μέσα του δέκατου ένατου αιώνα. Κ Moore. Επεσήμανε ότι η ενέργεια μπορεί να πάει σε άλλες πολιτείες: θερμότητα, ηλεκτρική ενέργεια, κίνηση, μαγνητισμό, κ.λπ. Ωστόσο, ο νόμος διαμορφώθηκε μόλις το 1847, Helmholtz, και στον εικοστό αιώνα ... αυτό διαβόητη τύπου Ε = mc2 έχει αποδοθεί, η οποία είναι επίσης περιλαμβάνονται συμπεράσματα Einstein.

2. Το δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής, ή. Συγκροτήθηκε το 1850, οι επιστήμονες R. Clausius, είναι η ακόλουθη παρατήρηση: η εσωτερική διανομή ενέργειας μέσα σε ένα κλειστό σύστημα μεταβάλλεται τυχαία έτσι ώστε χρήσιμα ενέργειας μειώνεται, αυξάνοντας έτσι εντροπίας.

3. Τρίτος νόμος ή νόμος της Θερμοδυναμικής. Έχοντας κατά νου την ιδέα ότι η θερμότητα είναι μια χαοτική και τυχαία κίνηση των μορίων, μπορεί να συναχθεί το συμπέρασμα ότι το σύστημα ψύξης συνεπάγεται μια μείωση της σωματικής τους δραστηριότητας. Η εντροπία είναι μηδέν στην περίπτωση όπου οποιαδήποτε τυχαία κίνηση των μορίων είναι εντελώς σταματήσει.

Η απόλυτη τιμή της εντροπίας της ουσίας μπορεί να υπολογιστεί γνωρίζοντας τη θερμότητά του στο απόλυτο μηδέν. W. Nernst από μακρά και πολυάριθμες μελέτες διαπιστώθηκε ότι όλα τα κρυσταλλικά υλικά έχουν την ίδια θερμοχωρητικότητα: στο απόλυτο μηδέν και είναι ίση με το μηδέν. Το συμπέρασμα είναι το τρίτο νόμο της θερμοδυναμικής. Γνωρίζοντας αυτό το γεγονός, είναι δυνατόν να συγκριθεί η εντροπία μιας ποικιλίας υλικών με τις αλλαγές της θερμοκρασίας.

Υπάρχει επίσης μια λεγόμενη μηδενική νόμο της θερμοδυναμικής, αυτό aklyuchaetsya από τα εξής: η θερμότητα από το θερμαινόμενο τμήμα του απομονωμένου συστήματος εκτείνεται σε όλα τα στοιχεία. Έτσι, με την πάροδο του χρόνου, η θερμοκρασία είναι ευθυγραμμισμένη σε ένα ενιαίο σύστημα.

Οι νόμοι της θερμοδυναμικής - αυτό είναι τα βασικά στοιχεία της επιστήμης της μηχανικής. Λόγω των ευρημάτων που διαπράττονται σε διαφορετικές χρονικές στιγμές, η σύγχρονη επιστήμη και την κοινωνία εμπλουτίζεται με την εφεύρεση, τα περισσότερα μηχανήματα.

Οι νόμοι της θερμοδυναμικής είναι καθολική για όλους τους κλάδους της μηχανικής.