Hvad er termodynamik? Dette er en gren af fysikken, der beskæftiger sig med studiet af egenskaberne ved makroskopiske systemer. Samtidig falder metoder til omdannelse af energi og metoder til dens overførsel også ind under undersøgelsen. Termodynamik er en gren af fysikken, der studerer de processer, der forekommer i systemer og deres tilstande. Vi taler om, hvad der ellers er på listen over ting, hun studerer.
Definition
På billedet nedenfor kan du se et eksempel på et termogram opnået, når du studerer en kande med varmt vand.
Termodynamik er en videnskab, der er afhængig af generaliserede fakta opnået empirisk. De processer, der forekommer i termodynamiske systemer, beskrives ved hjælp af makroskopiske størrelser. Deres liste omfatter parametre som koncentration, tryk, temperatur og lignende. Det er klart, at de ikke er anvendelige for individuelle molekyler, men er reduceret til en beskrivelse af systemet i dets generelle form (i modsætning til de mængder, der f.eks. bruges i elektrodynamik).
Termodynamik er en gren af fysikken, der også har sine egne love. De er ligesom resten af generel karakter. Specifikke detaljer om strukturen af enethvert andet stof, vi har valgt, vil ikke have en væsentlig indvirkning på lovenes karakter. Det er derfor, de siger, at denne gren af fysik er en af de mest anvendelige (eller rettere sagt, med succes) inden for videnskab og teknologi.
Application
Listen af eksempler kan være meget lang. For eksempel kan mange løsninger baseret på termodynamiske love findes inden for termisk teknik eller elkraftindustrien. Det er overflødigt at sige om beskrivelsen og forståelsen af kemiske reaktioner, faseovergange, overførselsfænomener. På en måde "samarbejder" termodynamik med kvantedynamik. Sfæren for deres kontakt er en beskrivelse af fænomenet sorte huller.
love
Billedet ovenfor demonstrerer essensen af en af de termodynamiske processer - konvektion. Varme lag af stof stiger op, kolde lag falder ned.
Et alternativt navn til lovene, som i øvrigt bruges oftere end ikke, er begyndelsen på termodynamikken. Til dato er der tre af dem (plus en "nul" eller "generel"). Men før vi taler om, hvad hver af lovene indebærer, så lad os prøve at besvare spørgsmålet om, hvad termodynamikkens principper er.
De er et sæt af visse postulater, der danner grundlaget for at forstå de processer, der forekommer i makrosystemer. Bestemmelserne i termodynamikkens principper blev etableret empirisk som en hel række eksperimenter og videnskabelig forskning blev udført. Der er således nogle bevisergiver os mulighed for at vedtage postulaterne uden en eneste tvivl om deres nøjagtighed.
Nogle mennesker undrer sig over, hvorfor termodynamik har brug for netop disse love. Nå, vi kan sige, at behovet for at bruge dem skyldes det faktum, at makroskopiske parametre i denne sektion af fysik er beskrevet på en generel måde uden nogen antydning af overvejelser om deres mikroskopiske karakter eller træk ved den samme plan. Dette er ikke termodynamikkens område, men statistisk fysik, for at være mere specifik. En anden vigtig ting er det faktum, at termodynamikkens principper er uafhængige af hinanden. Det vil sige, en af de andre vil ikke fungere.
Application
Anvendelsen af termodynamik går som tidligere nævnt i mange retninger. Forresten er et af dets principper taget som grundlag, som fortolkes anderledes i form af loven om energibevarelse. Termodynamiske løsninger og postulater implementeres med succes i industrier som energiindustrien, biomedicin og kemi. Her i biologisk energi er loven om energibevarelse og loven om sandsynlighed og retning af den termodynamiske proces meget brugt. Hertil bruges de tre mest almindelige begreber, som hele værket og dets beskrivelse er baseret på. Dette er et termodynamisk system, proces og procesfase.
Processer
Processer i termodynamik har varierende grader af kompleksitet. Der er syv af dem. Generelt skal processen i dette tilfælde ikke forstås som andet end en ændring i den makroskopiske tilstand, isom systemet blev givet tidligere. Det skal forstås, at forskellen mellem den betingede begyndelsestilstand og det endelige resultat kan være ubetydelig.
Hvis forskellen er uendelig lille, så kan vi kalde den proces, der har fundet sted elementær. Hvis vi diskuterer processer, bliver vi nødt til at ty til at nævne yderligere vilkår. En af dem er "den arbejdende krop". En arbejdsvæske er et system, hvori en eller flere termiske processer finder sted.
Processer er konventionelt opdelt i ikke-ligevægt og ligevægt. I sidstnævntes tilfælde er alle de tilstande, som det termodynamiske system skal passere igennem, henholdsvis ikke-ligevægt. Ofte sker ændringen i tilstande i sådanne tilfælde i et hurtigt tempo. Men ligevægtsprocesser er tæt på kvasistatiske. I dem er ændringer en størrelsesorden langsommere.
Termiske processer, der forekommer i termodynamiske systemer, kan være både reversible og irreversible. For at forstå essensen, lad os opdele rækkefølgen af handlinger i bestemte intervaller i vores repræsentation. Hvis vi kan lave den samme proces omvendt med de samme "mellemvejsstationer", så kan det kaldes reversibelt. Ellers virker det ikke.
