Termodinamiğin ne olduğunu ve bir termodinamik sistemin nelerden oluştuğunu açıklıyoruz. Ayrıca termodinamiğin yasaları nelerdir?
termodinamik nedir?
Termodinamik denir (Yunanca'dan termos, "Isı" ve dinamolar, "Güç, kuvvet") şubesine fiziksel ısının ve diğer benzer enerji biçimlerinin mekanik hareketlerini inceleyen bilim dalıdır. Çalışması, nesnelere gerçek makroskopik sistemler olarak yaklaşır. bilimsel yöntem ve tümdengelimli akıl yürütme, gibi kapsamlı değişkenlere dikkat ederek entropi, iç enerji veya Ses; gibi kapsamlı olmayan değişkenlerin yanı sıra hava sıcaklığı, Baskı yapmak veya diğer büyüklük türleri arasında kimyasal potansiyel.
Bununla birlikte, termodinamik, çalıştığı niceliklerin bir yorumunu sunmaz ve çalışma nesneleri her zaman sistemler bir denge durumunda, yani özellikleri, üzerlerine etki eden dış kuvvetler tarafından değil, iç unsurlar tarafından belirlenebilenler. Bu nedenle, düşünün ki, Enerji yalnızca bir sistemden diğerine değiştirilebilir sıcaklık veya Görev.
Termodinamiğin resmi çalışması, 1650'de, ilk vakum pompasını tasarlayan ve yapan Alman fizikçi ve hukukçu Otto von Guericke sayesinde başladı ve uygulamalarıyla Aristoteles'i ve onun "doğa boşluktan nefret eder" düsturunu çürüttü. Bu buluşun ardından bilim adamları Robert Boyle ve Robert kanca sistemlerini geliştirdiler ve basınç, sıcaklık ve hacim arasındaki korelasyona baktılar. Böylece termodinamiğin ilkeleri doğdu.
termodinamik sistem
Bir termodinamik sistem, evrenin, çalışma amaçları için kavramsal olarak diğerlerinden izole edilmiş ve özerk olarak anlamaya çalışan bir parçası olarak anlaşılır. Enerjinin değişme veya korunma yollarını ve aynı zamanda enerji alışverişini not edin. konu ve/veya çevre ile veya diğer benzer sistemlerle (varsa) enerji. Bu nedenle, termodinamiği incelemenin bir yöntemidir.
Bu sistemleri sınıflandırmak için ana kriter, çevreden izolasyon derecelerine dayanır, böylece aşağıdakiler arasında ayrım yapılır:
- Açık sistemler. Bilinen sistemlerin çoğunun günlük yaşamda yaptığı gibi, çevreleriyle serbestçe enerji ve madde alışverişi yapanlar. Örneğin: bir araba. bir el ona yakıt ve çevreye geri döner gazlar Ve ısı.
- Kapalı sistemler. Çevreleriyle enerji alışverişinde bulunanlar, ancak madde değil. Bu, kutu gibi içeriği değişmez olan, ancak sıvıyla birlikte ısı kaybeden kapalı bir kapta olan şeydir.hava, etrafındaki havaya yayarak.
- İzole sistemler. Belli bir dereceye kadar çevre ile enerji veya madde alışverişi yapmayanlar. Elbette mükemmel bir şekilde yalıtılmış sistemler yoktur, ancak bir dereceye kadar vardır: aşağıdakileri içeren bir termos. Suçlu sıcak, bir süre ısısını koruyacak, bir süre yalıtılmasına yetecek kadar.
termodinamik yasaları
"Sıfır yasası" mantıksal olarak şu şekilde ifade edilir: A = C ve B = C ise, o zaman A = B.
Termodinamik, tarihi boyunca çeşitli bilim adamları tarafından formüle edilen dört temel ilke veya yasasında yerleşik olanlarla yönetilir. disiplin. Söz konusu ilke veya yasalar şunlardır:
- İlk ilke veya Enerji korunumu yasası. Çevresinden izole edilmiş herhangi bir fiziksel sistemdeki toplam enerji miktarının, bir enerji türünden birçok farklı enerjiye dönüştürülebilmesine rağmen, her zaman aynı olacağını belirtir. Daha az kelimeyle: "Enerji yaratılamaz veya yok edilemez, sadece dönüştürülebilir."
- Üçüncü İlke veya Mutlak Sıfır Yasası. Mutlak sıfıra getirilen bir sistemin entropisinin her zaman belirli bir sabit olacağını belirtir. Bu, mutlak sıfıra (-273.15 ° C veya 0 K) ulaşıldığında, fiziksel sistemlerin işlemlerinin durduğu ve entropinin sabit bir minimum değere sahip olduğu anlamına gelir.
- Sıfır ilkesi veya termal denge yasası. Buna "sıfır yasa" denir, çünkü en son uygulanan yasa olmasına rağmen, oluşturduğu temel ve temel ilkeler diğer üç yasaya göre önceliklidir. “Eğer iki sistem varsa Termal denge üçüncü bir sistemle bağımsız olarak, birbirleriyle de termal dengede olmaları gerekir”.
kimyasal termodinamik
Kimyasal termodinamik, ısı ve iş arasındaki ilişkiye odaklanan ayrı bir çalışma alanıdır. kimyasal reaksiyonlar, hepsi termodinamik ilkeleri tarafından kurulanlarla çerçevelenmiştir. Yani, termodinamik yasalarının, özellikle ilk ikisinin, maddeler ve maddeler arasındaki reaksiyonlar dünyasına uygulanmasıyla ilgilidir. Bileşikler, hangi yolu yöneten sözde "temel Gibbs denklemleri" elde etmek için kimyasal enerji Farklı bileşiklerde bulunanlar değişir ve iletilir veya entropi derecesinin nasıl Evren her spontan reaksiyon meydana geldiğinde.