Zákony termodynamiky

Fyzika / by admin / November 13, 2021

protection click fraud

The Termodynamika je obor fyziky, který má na starosti určovat a měřit jevy přenosu energie, zahrnující tepelné a mechanické práce.

Energie

Jedním z nejzákladnějších projevů přírody je energie, která doprovází všechny změny a transformace. Jevy tak rozmanité jako pád kamene, pohyb kulečníkové koule, spalování uhlí nebo růst a reakce složitých mechanismů živých bytostí, všechny zahrnují určitou absorpci, emisi a přerozdělení Energie.

Nejběžnější formou, ve které se Energie objevuje a ke které mají sklon ostatní, je Horký. Vedle něj dochází Mechanická energie v pohybu jakéhokoli mechanismu.

Elektrická energie, když proud ohřívá vodič nebo je schopen provádět mechanické nebo chemické práce. Sálavá energie vlastní viditelnému světlu a záření obecně; a nakonec Chemická energie uložená ve všech látkách, která se odhalí, když provedou transformaci.

Jak odlišné a rozmanité, jak se na první pohled mohou domnívat, přesto jsou navzájem úzce propojeny a za určitých podmínek dochází ke konverzi z jednoho na druhého.

instagram story viewer

Je to otázka termodynamiky studovat takové vzájemné vztahy, které se odehrávají v systémech, a jejich zákony, které se vztahují na všechny přírodní jevy, jsou důsledně naplňovány, protože Jsou založeny na chování makroskopických systémů, tj. S velkým počtem molekul místo mikroskopických, které obsahují snížený počet ony.

Do systémů, kde Zákony termodynamiky, se nazývají Termodynamické systémy.

Termodynamika nezohledňuje dobu transformace. Váš zájem se zaměřuje na počáteční a konečný stav systému, aniž by se zajímalo o rychlost, s jakou k takové změně dojde.

Energie daného systému je kinetická, potenciální nebo obojí současně. The Kinetická energie to je kvůli jeho pohybudobře molekulární nebo celého těla.

Na druhou stranu, Potenciál je takový druh energie systém vlastní díky své poloze, tj. svou strukturou nebo konfigurací s ohledem na jiné orgány.

Celkový energetický obsah jakéhokoli systému je součtem předchozích, ai když lze jeho absolutní hodnotu vypočítat s přihlédnutím ke slavnému Einsteinovu vztahu E = mC², kde E je energie, m je hmotnost a C je rychlost světla, je tato skutečnost v běžných termodynamických úvahách málo užitečná.

Důvodem je, že zapojené energie jsou tak velké, že jakákoli jejich změna v důsledku fyzikálních nebo chemických procesů je zanedbatelná.

Takže hromadné změny vyplývající z těchto převodů jsou neuvěřitelné, takže Termodynamika dává přednost řešení takových energetických rozdílů, které jsou měřitelné a jsou vyjádřeny v různých systémech jednotek.

Například jednotka systému cgs Systém mechanické, elektrické nebo tepelné energie je Erg. Mezinárodní systém jednotek je Joule nebo červenec; že anglického systému je kalorie.

The Termodynamika se řídí čtyřmi zákony, na základě nulového zákona.

Nulový zákon termodynamiky

Je to nejjednodušší a nejzásadnější ze všech čtyř a je to v podstatě předpoklad, který říká:

„Pokud je tělo A v tepelné rovnováze s tělem B a tělo C je v rovnováze s B, pak jsou A a C v rovnováze.“

První zákon termodynamiky

První zákon termodynamiky stanoví úsporu energie s předpokladem, že říká:

„Energie není ani vytvořena, ani zničena, pouze se transformuje.“

Tento zákon je formulován tak, že se říká, že pro dané množství formy energie, která zmizí, se objeví její další forma v množství rovném množství, které zmizelo.

Považuje se za cíl určitého množství teplo (Q) přidané do systému. Z této částky vznikne a zvýšení vnitřní energie (ΔE) a také to jistě ovlivní externí práce (W) v důsledku uvedené absorpce tepla.

To je drženo prvním zákonem:

ΔE + W = Q

Ačkoli první zákon termodynamiky stanoví vztah mezi absorbovaným teplem a prací provedeno systémem, neznamená žádné omezení Zdroje tohoto tepla ani ve směru jeho tok.

Podle prvního zákona nic nebrání tomu, že bez vnější pomoci získáváme teplo z ledu k ohřevu vody, přičemž teplota prvního je nižší než teplota druhého.

Ale je známo, že Tok tepla má jediný směr od nejvyšší po nejnižší teplotu.