Vad är termodynamik? Detta är en gren av fysiken som handlar om studiet av egenskaperna hos makroskopiska system. Samtidigt faller metoder för att omvandla energi och metoder för dess överföring också under studien. Termodynamik är en gren av fysiken som studerar de processer som sker i system och deras tillstånd. Vi ska prata om vad som finns på listan över saker hon studerar.
Definition
På bilden nedan kan du se ett exempel på ett termogram som erhålls när man studerar en kanna med varmt vatten.
Termodynamik är en vetenskap som förlitar sig på generaliserade fakta erhållna empiriskt. De processer som sker i termodynamiska system beskrivs med hjälp av makroskopiska storheter. Deras lista innehåller parametrar som koncentration, tryck, temperatur och liknande. Det är tydligt att de inte är tillämpliga på enskilda molekyler, utan reduceras till en beskrivning av systemet i dess allmänna form (i motsats till de kvantiteter som till exempel används inom elektrodynamik).
Termodynamik är en gren av fysiken som också har sina egna lagar. De är liksom resten av allmän karaktär. Specifika detaljer om strukturen för ennågot annat ämne vi har v alt kommer inte att ha någon betydande effekt på lagarnas karaktär. Det är därför de säger att denna gren av fysiken är en av de mest tillämpliga (eller snarare, framgångsrikt tillämpade) inom vetenskap och teknik.
Application
Listen med exempel kan vara mycket lång. Till exempel kan många lösningar baserade på termodynamiska lagar hittas inom termisk teknik eller elkraftsindustrin. Onödigt att säga om beskrivning och förståelse av kemiska reaktioner, fasövergångar, överföringsfenomen. På sätt och vis "samarbetar" termodynamiken med kvantdynamiken. Sfären för deras kontakt är en beskrivning av fenomenet svarta hål.
lagar
Bilden ovan visar essensen av en av de termodynamiska processerna - konvektion. Varma lager av materia stiger upp, kalla lager faller ner.
Ett alternativt namn på lagarna, som för övrigt används oftare än inte, är början på termodynamiken. Hittills finns det tre av dem (plus en "noll" eller "allmän"). Men innan vi pratar om vad var och en av lagarna innebär, låt oss försöka svara på frågan om vad termodynamikens principer är.
De är en uppsättning av vissa postulat som utgör grunden för att förstå de processer som sker i makrosystem. Bestämmelserna om termodynamikens principer fastställdes empiriskt som en hel serie experiment och vetenskaplig forskning utfördes. Det finns alltså en del bevisså att vi kan anta postulaten utan ett enda tvivel om deras riktighet.
En del människor undrar varför termodynamiken behöver just dessa lagar. Tja, vi kan säga att behovet av att använda dem beror på det faktum att i detta avsnitt av fysiken beskrivs makroskopiska parametrar på ett allmänt sätt, utan någon antydan om hänsyn till deras mikroskopiska natur eller egenskaper i samma plan. Detta är inte termodynamikens område, utan statistisk fysik, för att vara mer specifik. En annan viktig sak är det faktum att termodynamikens principer är oberoende av varandra. Det vill säga, en av de andra kommer inte att fungera.
Application
Tillämpningen av termodynamik, som tidigare nämnts, går i många riktningar. Förresten, en av dess principer tas som grund, som tolkas annorlunda i form av lagen om bevarande av energi. Termodynamiska lösningar och postulat implementeras framgångsrikt i industrier som energiindustrin, biomedicin och kemi. Här inom biologisk energi används lagen om energibevarande och lagen om sannolikhet och riktning för den termodynamiska processen i stor utsträckning. Tillsammans med detta används där de tre vanligaste begreppen som hela verket och dess beskrivning bygger på. Detta är ett termodynamiskt system, process och processfas.
Processer
Processer inom termodynamik har olika grader av komplexitet. Det finns sju av dem. I allmänhet bör processen i detta fall inte förstås som något annat än en förändring i det makroskopiska tillståndet, isom systemet gavs tidigare. Det bör förstås att skillnaden mellan det villkorliga initiala tillståndet och slutresultatet kan vara försumbar.
Om skillnaden är oändligt liten, då kan vi kalla den process som har ägt rum för elementär. Om vi diskuterar processer måste vi ta till ytterligare villkor. En av dem är den "arbetande kroppen". En arbetsvätska är ett system där en eller flera termiska processer äger rum.
Processer är konventionellt uppdelade i icke-jämvikt och jämvikt. I fallet med det senare är alla tillstånd genom vilka det termodynamiska systemet måste passera icke-jämvikt. Ofta sker förändringen i tillstånd i sådana fall i snabb takt. Men jämviktsprocesser är nära quasi-statiska. I dem är förändringar en storleksordning långsammare.
Termiska processer som förekommer i termodynamiska system kan vara både reversibla och irreversibla. För att förstå essensen, låt oss dela upp handlingssekvensen i vissa intervall i vår representation. Om vi kan göra samma process omvänt med samma "mellanstationer", så kan det kallas reversibelt. Annars kommer det inte att fungera.
