Закони термодинамике

Тхе Термодинамика је Одсек за физику који је задужен за одређују и мере феномене преноса енергије, обухватајући топлоту и машински рад.

Енергија

Једна од најосновнијих манифестација природе је енергија која прати све промене и трансформације. Дакле, различите појаве попут пада камена, кретања билијарске лопте, сагоревања угља или раста и реакције сложених механизама живих бића, све се састоји од апсорпције, емисије и прерасподеле Енергија.

Најчешћи облик у коме се Енергија појављује и ка коме други теже је Хот. Поред њега се јавља Механичка енергија у кретању било ког механизма.

Електрична енергија када струја загрева проводник или је способна да изврши механички или хемијски рад. Енергија зрачења својствена видљивој светлости и зрачењу уопште; и коначно Хемијска енергија ускладиштена у свим супстанцама, која се открива када изврше трансформацију.

Колико год се на први поглед могло претпоставити да су различити и разнолики, они су међусобно блиско повезани, и под одређеним условима долази до конверзије од једног до другог.

То је питање термодинамике проучавају такве међуодносе који се одвијају у системима, а њихови закони, који су применљиви на све природне појаве, ригорозно су испуњени од Засновани су на понашању макроскопских система, односно са великим бројем молекула уместо микроскопских који чине смањен број они.

Системима где је Закони термодинамике, они се зову Тхермодинамиц Системс.

Термодинамика не узима у обзир време трансформације. Твој интерес фокусира се на почетно и завршно стање система без показивања радозналости о брзини којом се таква промена дешава.

Енергија датог система је кинетичка, потенцијална или обоје у исто време. Тхе Кинетичке енергије То је због свог кретањадобро буди молекуларног или тела у целини.

С друге стране, Потенцијал да ли је та врста енергије која систем поседује на основу свог положаја, односно својом структуром или конфигурацијом у односу на друга тела.

Укупан енергетски садржај било ког система је збир претходних, и мада се његова апсолутна вредност може израчунати узимајући у обзир чувену Ајнштајнову релацију Е = мЦ², где је Е енергија, м маса, а Ц брзина светлости, ова чињеница је од мале користи у уобичајеним термодинамичким разматрањима.

Разлог је тај што су укључене Енергије толико велике да је свака промена у њима као резултат физичких или хемијских процеса занемарљива.

Дакле, масовне промене које произилазе из тих трансфера су неугледне, из тог разлога Термодинамика преферира да се бави таквим енергетским разликама које су мерљиве а исказују се разним системима јединица.

На пример, јединица цгс система механичке, електричне или топлотне енергије је Ерг. Тај у Међународном систему јединица је џул или јул; оно енглеског система је калорија.

Тхе Термодинамиком управљају четири закона, на основу нултог закона.

Нулти закон термодинамике

То је најједноставнији и најосновнији од четири, и у основи је премиса која каже:

"Ако је тело А у топлотној равнотежи са телом Б, а тело Ц је у равнотежи са Б, онда су А и Ц у равнотежи."

Први закон термодинамике

Први закон термодинамике успоставља очување енергије уз претпоставку да каже:

„Енергија се не ствара нити уништава, она се само трансформише.

Овај закон је формулисан тако што се каже да ће се за дату количину облика Енергије која нестаје, појавити други њен облик у количини једнакој количини која је нестала.

Сматра се одредиштем одређене количине топлота (К) додата систему. Овај износ ће довести до а повећање унутрашње енергије (ΔЕ) а такође ће утицати на извесне спољни рад (В) као последица поменуте апсорпције топлоте.

Држи га Први закон:

ΔЕ + В = К

Иако Први закон термодинамике успоставља однос између апсорбоване топлоте и рада које врши систем, не указује на било какво ограничење на Извор ове топлоте или у правцу његовог ток.

Према Првом закону, ништа не спречава да без спољне помоћи извлачимо топлоту из леда за загревање воде, при чему је температура првог нижа од температуре другог.

Али то је познато Ток топлоте има једини правац од највише до најниже температуре.

Други закон термодинамике

Други закон термодинамике се бави недоследностима Првог закона и носи следећу премису:

„Топлота се не претвара у рад без трајних промена у укљученим системима или у њиховој близини.“

Ентропија је физичка величина која дефинише Други закон термодинамике и зависи од почетног и коначног стања:

ΔС = С₂ - С₁

Ентропија целог процеса је такође дата са:

ΔС = к_р/ Т

Бити к_р топлота реверзибилног изотермног процеса и Т константна температура.

Трећи закон термодинамике

Овај закон се бави ентропијом чистих кристалних супстанци на температури апсолутне нуле, а његова премиса је:

„Ентропија свих чистих кристалних чврстих материја мора се сматрати нултом на температури апсолутне нуле.

Ово је валидно јер експериментални докази и теоријски аргументи показују да ентропија прехлађених раствора или течности није нула на 0К.

Примери примене термодинамике

Кућни фрижидери

Фабрике леда

Мотори са унутрашњим сагоревањем

Термо посуде за топле напитке

Експрес Цоокерс

Чајници

Железнице на погон сагоревањем угља

Пећи за топљење метала

Људско тело у потрази за хомеостазом

Одећа која се носи зими одржава топлоту тела