열역학 법칙

그만큼 열역학 담당하는 물리학의 분파입니다 에너지 전달 현상 결정 및 측정, 열 및 기계 작업을 포함합니다.

에너지

자연의 가장 근본적인 표현 중 하나는 모든 변화와 변화를 수반하는 에너지입니다. 따라서 돌의 낙하, 당구 공의 움직임, 석탄 연소 또는 생명체의 복잡한 메커니즘의 반응은 모두 흡수, 방출 및 재분배를 포함합니다. 에너지.

에너지가 나타나고 다른 사람들이 향하는 가장 일반적인 형태는 뜨거운. 그 옆에 발생 기계적 에너지 모든 메커니즘의 움직임에서.

전류가 도체를 가열하거나 기계적 또는 화학적 작업을 수행 할 수있는 전력. 일반적으로 가시광 선과 방사선에 내재 된 복사 에너지; 그리고 마지막으로 모든 물질에 저장된 화학 에너지는 변형을 수행 할 때 드러납니다.

언뜻보기에는 다양하고 다양하지만 서로 밀접하게 연결되어 있으며 특정 조건 하에서 전환이 발생합니다. 열역학의 문제입니다 시스템에서 일어나는 그러한 상호 관계를 연구하고 모든 자연 현상에 적용되는 그 법칙이 엄격하게 충족되기 때문에 그것들은 거시적 시스템의 거동을 기반으로합니다. 즉, 감소 된 수를 구성하는 미세한 분자 대신 많은 수의 분자를 사용합니다. 그들.

시스템에 열역학 법칙, 그들 불리는 열역학 시스템.

열역학 변형 시간을 고려하지 않음. 너의 흥미 초기 및 최종 상태에 중점을 둡니다. 변화가 일어나는 속도에 대한 호기심없이 시스템의

주어진 시스템의 에너지는 운동, 잠재력 또는 동시에 둘 다입니다. 그만큼 운동 에너지 그것은 그 움직임 때문에잘 할 수 분자 또는 신체 전체.

반면에 가능성 그런 종류의 에너지는 시스템은 그 지위로 인해 소유한다즉, 다른 본체에 대한 구조 또는 구성에 의해.

모든 시스템의 총 에너지 함량은 이전 시스템의 합계이며, 그 절대 값은 유명한 아인슈타인 관계 E = mC를 고려하여 계산할 수 있습니다.², 여기서 E는 에너지, m은 질량, C는 빛의 속도입니다.이 사실은 일반적인 열역학 고려 사항에서는 거의 사용되지 않습니다.

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

따라서 이러한 전송으로 인한 질량 변화는 무시할 수 없습니다. 열역학은 측정 가능한 에너지 차이를 처리하는 것을 선호합니다. 다양한 단위 체계로 표현됩니다.

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

그만큼 열역학은 네 가지 법칙에 의해 지배됩니다, 제로 법칙을 기반으로합니다.

열역학 제로 법칙

이것은 네 가지 중 가장 간단하고 가장 기본적인 것이며 기본적으로 다음과 같은 전제입니다.

"체 A가 체 B와 열 평형 상태에 있고 체 C가 B와 평형 상태에 있다면 A와 C는 평형 상태입니다."

열역학 제 1 법칙

열역학 제 1 법칙은 다음과 같은 전제를 바탕으로 에너지 보존을 확립합니다.

"에너지는 생성되거나 파괴되지 않으며 단지 변형 될뿐입니다."

이 법칙은 사라지는 에너지 형태의 주어진 양에 대해 사라진 양과 같은 양으로 다른 형태가 나타날 것이라고 말함으로써 공식화됩니다.

일정량의 목적지로 간주됩니다. 시스템에 추가 된 열 (Q). 이 금액은 내부 에너지 증가 (ΔE) 그리고 그것은 또한 확실히 영향을 미칠 것입니다 외부 작업 (W) 상기 열 흡수의 결과.

그것은 제 1 법에 의해 유지됩니다.

ΔE + W = Q

열역학 제 1 법칙은 흡수 된 열과 일 사이의 관계를 설정하지만 시스템에 의해 수행되며, 이 열의 근원이나 방향에 대한 제한을 나타내지 않습니다. 흐름.

제 1 법칙에 따르면, 외부의 도움 없이는 우리가 얼음에서 열을 추출하여 물을 데우는 것을 막을 수있는 것은 없습니다. 전자의 온도는 후자의 온도보다 낮습니다.

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

열역학 제 2 법칙

열역학 제 2 법칙은 제 1 법칙의 불일치를 해결하며 다음 전제를 전제로합니다.

"열은 포함 된 시스템이나 그 주변에서 영구적 인 변화를 일으키지 않고는 작업으로 변환되지 않습니다."

엔트로피는 열역학 제 2 법칙을 정의하는 물리량이며 초기 및 최종 상태에 따라 다릅니다.

ΔS = S₂ -S₁

전체 프로세스의 엔트로피는 다음과 같이 제공됩니다.

ΔS = q_{아르 자형}/ T

q 인_{아르 자형} 가역적 인 등온 과정의 열과 T는 일정 온도입니다.

열역학 제 3 법칙

이 법칙은 절대 영도에서 순수한 결정질 물질의 엔트로피를 다루며 그 전제는 다음과 같습니다.

"모든 순수 결정질 고체의 엔트로피는 절대 영도 온도에서 0으로 간주되어야합니다."

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

열역학 응용 사례

가정용 냉장고

얼음 공장

내연 기관

뜨거운 음료 용 열 용기

압력솥

주전자

석탄 연소로 구동되는 철도

금속 제련로

항상성을 찾는 인체

겨울에 입는 옷은 몸을 따뜻하게합니다