Undang-undang termodinamik

Termodinamik - cabang fizik yang mengkaji transformasi bersama haba ke dalam gerakan dan sebaliknya. Sebagai bahagian yang agak luas, ini sebahagian daripada Fizik Gunaan dibahagikan kepada pelbagai subseksyen, yang termasuk:

1. undang-undang asas termodinamik.
2. peralihan fasa dan proses termodinamik.
3. kitaran termodinamik dan lain-lain.

Malah, undang-undang termodinamik - bukan sahaja sub, tetapi juga postulat asas yang mendasari belajar cabang fizik. Secara keseluruhannya, terdapat tiga permulaan termodinamik.

Mari kita kaji mereka secara terperinci.

1. Undang-undang pertama atau undang-undang termodinamik. Pertama, ingat bahawa tenaga sentiasa dipindahkan dari satu spesies yang lain. Berubah, bergantung kepada syarat-syarat kinetik kepada potensi dan belakang, tenaga sistem tidak hilang. Walau bagaimanapun, satu contoh yang mudah bandul, yang memberikan pecutan, membuang keraguan mengenai teori ini. Semasa sedang bergerak, bandul mempunyai tenaga kinetik, dan dalam mata amplitud melampau - berpotensi. Secara teorinya, langkah itu tidak harus mempunyai akhir di sisi, iaitu, menjadi tak terhingga. Dalam amalan, kita melihat bahawa pergerakan itu secara beransur-ansur pudar, bandul berhenti kursus. Ini berlaku disebabkan oleh rintangan udara, yang menyebabkan daya geseran pada pergerakan. Hasil daripada tenaga yang sepatutnya diberikan kepada pecutan bandul, yang digunakan untuk mengatasi halangan-halangan udara. Akibatnya, haba yang dihasilkan. Menurut eksperimen saintis penggantungan dan suhu ambien meningkat disebabkan oleh gerakan yang huru-hara bahan molekul bandul dan udara.

Sebenarnya, undang-undang pertama termodinamik lebih dikenali sebagai undang-undang pemuliharaan tenaga. Asasnya ialah tenaga dalam sistem tidak hilang, tetapi hanya ditukar dari satu bentuk ke bentuk lain, dan perubahan dari satu bentuk ke bentuk lain.

Buat pertama kali pemerhatian yang sama telah diterangkan dalam pertengahan abad ke-sembilan belas. K. Moore. Beliau menegaskan bahawa tenaga boleh pergi ke negeri-negeri lain: haba, elektrik, gerakan, kemagnetan, dan lain-lain Walau bagaimanapun, undang-undang itu digubal hanya pada tahun 1847, Helmholtz, dan dalam abad kedua puluh ... ia terkenal formula E = mc2 telah diberikan, yang juga termasuk kesimpulan Einstein.

2. Undang-undang kedua termodinamik, atau. Ditubuhkan pada tahun 1850, ahli-ahli sains R. Clausius, ia adalah pemerhatian berikut: pengagihan tenaga dalaman di dalam sistem tertutup berbeza secara rawak supaya tenaga berguna dikurangkan, dengan itu meningkatkan entropi.

3. Undang-undang Ketiga atau Hukum Termodinamik. Mempunyai dalam fikiran idea bahawa haba adalah sebuah gerakan huru-hara dan rawak molekul, dapat disimpulkan bahawa sistem penyejukan yang melibatkan pengurangan dalam aktiviti fizikal mereka. Entropi adalah sifar dalam hal jika mana-mana pergerakan rawak molekul sepenuhnya dihentikan.

Nilai mutlak entropi bahan boleh dikira setelah mengetahui bahawa haba pada sifar mutlak. W. Nernst oleh kajian yang panjang dan banyak didapati bahawa semua bahan-bahan kristal mempunyai kapasiti haba yang sama: pada sifar mutlak dan tidak boleh sama dengan sifar. Kesimpulan ini adalah undang-undang ketiga termodinamik. Mengetahui fakta ini, ia adalah mungkin untuk membandingkan entropi pelbagai bahan dengan perubahan suhu.

Terdapat juga apa yang dipanggil undang-undang sifar termodinamik, ia aklyuchaetsya daripada yang berikut: haba dari bahagian dipanaskan sistem terpencil meliputi semua unsur-unsur. Oleh itu, dari masa ke masa, suhu sejajar dalam satu sistem tunggal.

Undang-undang termodinamik - itulah komponen asas sains mekanik. Oleh kerana penemuan yang dilakukan pada masa yang berlainan, sains dan masyarakat moden diperkayakan dengan ciptaan, kebanyakan mesin.

Undang-undang termodinamik adalah universal untuk semua cabang mekanik.