Термодинамика – раздел физики, в рамках которого tutkitaan lämmön keskinäistä muutosta liikkeeksi ja päinvastoin. Sovelletun fysiikan tämä osa on jaettu melko laajaksi osaksi useisiin eri osa-alueisiin, joihin kuuluu:
- Termodynamiikan peruslaki.
- Vaihesiirtymät ja termodynaamiset prosessit.
- Termodynaamiset syklit jne.
Itse asiassa termodynamiikan lait eivät ole vain sen alaosa, vaan myös postulaatit, jotka ovat tutkitun fysiikan osan perustana. Kaiken kaikkiaan erotetaan kolme termodynaamista periaatetta.
Harkitse niitä yksityiskohtaisemmin.
1. Ensimmäinen laki tai termodynamiikan alku.Ensinnäkin, muistakaa, että energia liikkuu jatkuvasti yhdestä tyypistä toiseen. Muuttaminen olosuhteista riippuen kineettisestä potentiaaliin ja päinvastoin energia ei jätä järjestelmää. Yksinkertainen esimerkki heilurilla, jolle annettiin kiihtyvyys, kyseenalaistaa tämän teorian. Kun heiluri on liikkeessä, sillä on kineettistä energiaa amplitudin potentiaalin äärimmäisissä kohdissa. Teoriassa tällaisen liikkeen ei pitäisi olla päätä ja reunaa, eli ääretöntä. Käytännössä näemme, että liikkeet vähitellen häviävät, heiluri pysähtyy. Tämä johtuu ilmakestävyydestä, joka määrittää kitkavoiman liikkeen aikana. Tämän seurauksena energia, joka olisi pitänyt antaa heilurille kiihtyvyys, kuluu ilman esteen voittamiseen. Tämän seurauksena syntyy lämpöä. Tutkijoiden kokeiden mukaan suspension ja ympäristön lämpötilaa kasvatetaan heilurin ja ilman molekyylien kaoottisen liikkeen vuoksi.
Itse asiassa ensimmäinen termodynamiikan laki tunnetaan paremmin nimellä Energia-alan laki. Sen ydin on, että järjestelmän energia ei häviää, vaan muuttuu vain yhdestä tyypistä toiseen ja siirtyy toisesta muodosta toiseen.
Впервые подобное наблюдение было описано в 1800-luvun puolivälissä. K. Morom. Hän totesi, että energia voi siirtyä muihin valtioihin: lämpöä, sähköä, liikettä, magnetismia jne. Laki kuitenkin muotoiltiin vain vuonna 1847 Helmholtzilla ja 20-luvulla. Hänelle annettiin tunnettu kaava E = mc2, joka sisälsi myös A. Einsteinin päätelmät.
2. Второй закон или начало термодинамики.Tutkija R. Clausius perusti vuonna 1850 seuraavan havainnon: suljetun järjestelmän energian sisäinen jakauma muuttuu satunnaisesti siten, että hyödyllinen energia vähenee, minkä seurauksena entropia kasvaa.
3. Kolmas laki tai termodynamiikan alku.Kun ajatellaan, että lämpö on molekyylien kaoottinen ja kaoottinen liike, voidaan päätellä, että järjestelmän jäähdytys merkitsee niiden moottorin aktiivisuuden vähenemistä. Entropia on nolla siinä tapauksessa, että molekyylien jokin kaoottinen liike pysähtyy kokonaan.
Aineen entropian absoluuttinen arvo voi ollalaskea, tietäen sen lämpökapasiteetin absoluuttisella nolla. W. Nernst havaitsi pitkien ja lukemattomien tutkimusten perusteella, että kaikilla kiteisillä aineilla on sama lämpökapasiteetti: absoluuttisella nollalla ja se on nolla. Tämä päätelmä on termodynamiikan kolmas laki. Tietäen tätä, voidaan verrata eri materiaalien entropiaa lämpötilan muutoksiin.
Myös ns termodynamiikan nolla, sSe sisältyy seuraavaan: eristetyn järjestelmän lämmitetystä osasta peräisin oleva lämpö ulottuu kaikkiin sen elementteihin. Siten ajan kuluessa lämpötila yhden järjestelmän sisällä tasaantuu.
Termodynamiikan lait ovat mekaniikan tieteen perustekijöitä. Eri aikoina tehtyjen johtopäätösten ansiosta nykyaikainen tiede ja yhteiskunta ovat rikastuneet useimpien koneiden keksinnöllä.
Termodynamiikan lait ovat yleisiä kaikille mekaniikan osille.
