열역학 법칙

NS 열역학 담당하는 물리학과이다. 에너지 전달 현상 결정 및 측정, 열 및 기계 작업을 포함합니다.

에너지

자연의 가장 근본적인 표현 중 하나는 모든 변화와 변형을 수반하는 에너지입니다. 따라서 돌의 낙하, 당구공의 움직임, 석탄의 연소 또는 성장과 같은 다양한 현상 그리고 생명체의 복잡한 메커니즘의 반응은 모두 일부 흡수, 방출 및 재분배를 포함합니다. 에너지.

에너지가 나타나고 다른 사람들이 지향하는 가장 일반적인 형태는 더운. 그 옆에 발생 기계적 에너지 어떤 메커니즘의 움직임에서도.

전류가 도체를 가열하거나 기계적 또는 화학적 작업을 수행할 수 있는 경우 전기 에너지. 가시광선 및 일반적으로 복사에 고유한 복사 에너지; 그리고 마지막으로 모든 물질에 저장된 화학 에너지는 변환을 수행할 때 나타납니다.

언뜻 보기에 서로 다르고 다양할 수 있지만 서로 밀접하게 연결되어 있으며 특정 조건에서 전환이 발생합니다. 열역학의 문제다. 모든 자연 현상에 적용할 수 있는 체계와 그 법칙이 엄밀히 충족되는 관계를 연구한다. 그것들은 거시적 시스템의 거동을 기반으로 합니다. 그들.

시스템에 열역학 법칙, 그들 불리는 열역학 시스템.

열역학 변환 시간을 고려하지 않음. 너의 흥미 초기 및 최종 상태에 중점을 둡니다. 그러한 변화가 일어나는 속도에 대해 어떤 호기심도 보이지 않는 시스템의.

주어진 시스템의 에너지는 운동, 잠재적 또는 동시에 둘 다입니다. NS 운동 에너지 그것은이다 그 움직임으로 인해잘 할 수 분자 또는 신체 전체의.

반면에, 잠재적 인 그런 에너지인가 시스템이 그 위치로 인해 소유즉, 다른 몸체에 대한 구조 또는 구성에 의해 결정됩니다.

모든 시스템의 총 에너지 함량은 이전 시스템의 합계이며 절대 값은 유명한 아인슈타인 관계를 고려하여 계산할 수 있지만 E = mC², 여기서 E는 에너지, m은 질량, C는 빛의 속도이며, 이 사실은 일반적인 열역학적 고려 사항에서는 거의 사용되지 않습니다.

그 이유는 관련된 에너지가 너무 커서 물리적 또는 화학적 프로세스의 결과로 인한 에너지 변화가 무시할 수 있기 때문입니다.

따라서 이러한 이전으로 인한 대량 변화는 생각할 수 없습니다. 열역학은 측정 가능한 에너지 차이를 다루는 것을 선호합니다. 다양한 단위계로 표현됩니다.

예를 들어, 기계, 전기 또는 열 에너지의 cgs 시스템 단위는 Erg입니다. 국제 단위계의 단위는 줄 또는 7월입니다. 영어 시스템의 칼로리는 칼로리입니다.

NS 열역학은 네 가지 법칙의 지배를 받습니다., Zero Law를 기반으로 합니다.

열역학의 제로 법칙

그것은 네 가지 중 가장 간단하고 가장 기본적이며 기본적으로 다음과 같은 전제입니다.

"만약 물체 A가 물체 B와 열 평형 상태에 있고 물체 C가 B와 차례로 평형 상태에 있다면 A와 C는 평형 상태에 있습니다."

열역학 제1법칙

열역학 제1법칙은 다음과 같은 전제로 에너지 보존을 확립합니다.

"에너지는 생성되거나 소멸되지 않고 변형될 뿐입니다."

이 법칙은 사라지는 에너지 형태의 주어진 양에 대해 사라진 양만큼 다른 형태의 에너지가 나타날 것이라고 말함으로써 공식화됩니다.

일정 금액의 목적지로 간주됩니다. 시스템에 추가된 열(Q). 이 금액은 내부 에너지의 증가(ΔE) 그리고 그것은 또한 특정 영향을 미칠 것입니다 외부 작업(W) 상기 열 흡수의 결과로.

그것은 첫 번째 법칙에 의해 유지됩니다.

ΔE + W = Q

열역학 제1법칙은 흡수된 열과 일 사이의 관계를 확립하지만 시스템에 의해 수행되는, 이 열의 소스 또는 열 방향에 대한 어떠한 제한도 나타내지 않습니다. 흐름.

제1법칙에 따르면 외부의 도움 없이 얼음에서 열을 추출하여 물을 데우는 것을 막을 수 있는 것은 없으며 전자의 온도는 후자의 온도보다 낮습니다.

그러나 그것은 알려져있다 열 흐름은 가장 높은 온도에서 가장 낮은 온도로의 유일한 방향입니다.

열역학 제2법칙

열역학 제2법칙은 제1법칙의 불일치를 해결하고 다음 전제를 따릅니다.

"열은 포함된 시스템이나 그 주변에 영구적인 변화를 일으키지 않고서는 일로 변환되지 않습니다."

엔트로피는 열역학 제2법칙을 정의하는 물리량이며 초기 및 최종 상태에 따라 다릅니다.

ΔS = S₂ - NS₁

전체 프로세스의 엔트로피는 다음과 같이 주어집니다.

ΔS = q_NS/ NS

q 되기_NS 가역 등온 과정의 열과 T 일정 온도.

열역학 제3법칙

이 법칙은 절대 0도에서 순수한 결정질 물질의 엔트로피를 다루고 그 전제는 다음과 같습니다.

"모든 순수 결정질 고체의 엔트로피는 절대 0도에서 0으로 간주되어야 합니다."

이것은 실험적 증거와 이론적 논거가 과냉각 용액 또는 액체의 엔트로피가 0K에서 0이 아님을 보여주기 때문에 유효합니다.

열역학 적용 사례

가정용 냉장고

아이스 팩토리

내연 기관

뜨거운 음료용 열 용기

압력솥

주전자

석탄 연소로 움직이는 철도

금속 제련로

항상성을 찾는 인체

겨울에 입는 옷은 몸을 따뜻하게 유지