• Friday February 26,2021

Thermodynamics love

Vi forklarer dig, hvad termodynamikens love er, hvad der er oprindelsen af ​​disse principper og de vigtigste egenskaber ved hver enkelt.

Termodynamikens love tjener til at forstå de fysiske love i universet.
  1. Hvad er termodynamikens love?

Når vi taler om termodynamikens love eller termodynamikens principper, henviser vi til de mest elementære formuleringer af denne gren af ​​fysik, interesseret som navnet antyder (fra det græske termos, calor og dynamos, power, force ) i dynamikken i varme og andre former for kendt energi.

Disse love eller principper for termodynamik er et sæt formler og ligninger, der beskriver opførelsen af ​​såkaldte termodynamiske systemer, det vil sige en del af universet, der teoretisk er isoleret for dets undersøgelse og forståelse ved hjælp af dets grundlæggende fysiske mængder: temperatur, energi og entropi.

Der er fire termodynamiske love, der er opført fra nul til tre, og tjener til at forstå de fysiske love i universet såvel som umuligheden af ​​visse fænomener som den vedvarende bevægelse.

Se også: Princip for bevarelse af energi.

  1. Oprindelsen af ​​termodynamikens love

De fire termodynamiske principper har forskellige oprindelser, og nogle blev formuleret fra de foregående . Den første, der blev etableret, var faktisk den anden, den franske fysiker og ingeniør Nicol s Licolson Sadi Carnot's arbejde i 1824.

I 1860 ville dette princip imidlertid igen blive formuleret af Rudolf Clausius og William Thompson og derefter tilføje det, vi nu kalder termodynamikens første lov. Senere vises den tredje, mere moderne, takket være Walther Nernsts studier mellem 1906 og 1912, hvorfor han er kendt som Nernsts postulat.

Endelig vises opkaldet ley zero i 1930, foreslået af Guggenheim og Fowler. Det skal siges, at det ikke på alle områder anerkendes som en sand lov.

  1. Første lov om termodynamik

Energi kan ikke skabes eller ødelægges, kun transformeres.

Titlen på denne lov er "Energy Conservation Law", da den dikterer, at i ethvert fysisk system isoleret fra dets omgivelser, vil den samlede mængde energi altid være den samme, selvom den kan omdannes til en form for energi til forskellige. Eller med andre ord: "Energi kan ikke oprettes eller ødelægges, kun transformeres."

Ved at forsyne en bestemt mængde varme (Q) til et fysisk system kan dens samlede energimængde således beregnes ved at finde forskellen i stigningen i dens interne energi (ΔU) plus det arbejde (W), der udføres af systemet på dets omgivelser. Eller udtrykt i en formel: Q = ΔU + W, eller også: ΔU = Q - W, hvilket betyder, at forskellen mellem energien i systemet og det udførte arbejde altid vil blive løsrevet fra systemet som varmeenergi (varme).

For at eksemplificere denne lov, lad os forestille os en flyvemaskine . Det er et termodynamisk system, hvortil brændstof kommer ind, som reagerer med ilt i luften og gnisten, der genereres ved forbrænding, frigiver en betydelig mængde varme og arbejde. Det sidstnævnte er netop bevægelsen, der skubber flyet fremad. Så: hvis vi kunne måle mængden af ​​forbrugt brændstof, mængden af ​​arbejde (bevægelse) og mængden af ​​frigivet varme, kunne vi beregne systemets samlede energi og konkludere, at energien i motoren forblev konstant under flyvningen: det blev heller ikke skabt energi blev heller ikke ødelagt, men den blev ændret fra kemisk energi til kalorienergi og kinetisk energi (bevægelse, det vil sige arbejde).

  1. Anden lov om termodynamik

Givet tilstrækkelig tid, vil alle systemer til sidst have en ubalance.

Dette andet princip, nogle gange kaldet entropi-loven, kan opsummeres ved, at “mængden af ​​entropi i universet har en tendens til at stige i tid . Det betyder, at systemernes forstyrrelse øges, når de har nået ligevægtspunktet, så givet nok tid vil alle systemer til sidst have en ubalance.

Denne lov forklarer irreversibiliteten af ​​fysiske fænomener, det vil sige det faktum, at når et papir først er brændt, kan det ikke returneres til dets oprindelige form . Og derudover introducerer den entropistatusfunktionen (repræsenteret som S), som i tilfælde af fysiske systemer repræsenterer graden af ​​forstyrrelse, det vil sige dets uundgåelige tab. af energi. Derfor er entropien knyttet til graden af ​​energi, der ikke kan bruges af et system, som går tabt for miljøet. Især hvis det er en ændring fra en tilstand af ligevægt A til en tilstand af ligevægt B: sidstnævnte vil have en højere grad af entropi end den første.

Formuleringen af ​​denne lov fastlægger, at ændringen i entropien (dS) altid vil være lig med eller større end varmeoverførslen (Q), divideret med systemets temperatur (T). Det vil sige, at dS Q / T.

Og for at forstå dette med et eksempel, skal du bare brænde en vis mængde stof og derefter samle den resulterende aske. Ved at veje dem, kontrollerer vi, at det er mindre vigtigt end i dens oprindelige tilstand. Hvorfor? Fordi en del af sagen blev uoprettelige gasser, der har tendens til at sprede og forstyrre, det vil sige, der går tabt i processen. Derfor kan denne reaktion ikke vendes.

  1. Tredje lov om termodynamik

Når de når absolut nul, stopper de fysiske systemers processer.

Dette princip vedrører temperatur og afkøling og angiver, at entropien af ​​et system, der bringes til absolut nul, vil være en bestemt konstant . Med andre ord:

  • Når man når absolut nul (0 K), stopper de fysiske systemers processer.
  • Når man når absolut nul (0 K), vil entropien have en konstant minimumsværdi.

Det er vanskeligt at nå den såkaldte absolutte nul dagligt (-273, 15 C), som for at give et simpelt eksempel på denne lov. Men vi kan sidestille det med hvad der sker i vores fryser: den mad, som vi deponerer der, vil køle ned så meget og ved temperaturer, der er så lave, at det vil bremse eller endda stoppe de biokemiske processer indeni. Dette er grunden til, at dens nedbrydning er forsinket og varer meget længere for forbruget.

  1. Lov cero af termodynamik

"Nullov" udtrykkes logisk som følger: hvis A = C og B = C, så er A = B.

ley nul er kendt ved det navn, fordi selv om det var den sidste, der kørte, skaber den grundlæggende og grundlæggende befalinger vedrørende de andre tre . Men i virkeligheden hedder det lov om termisk balance. Dette princip dikterer, at: Hvis to systemer er i termisk ligevægt uafhængigt af et tredje system, skal de også være i termisk ligevægt mellem dem. Det er noget, der kan udtrykkes logisk som følger: hvis A = C og B = C, så er A = B.

Kort sagt giver denne lov os mulighed for at fastlægge temperaturprincippet, baseret på sammenligningen af ​​den termiske energi fra to forskellige legemer: hvis de er i termisk ligevægt mellem Ja, så har de nødvendigvis den samme temperatur. Og derfor, hvis begge er i termisk ligevægt med et tredje system, vil de også være med hinanden.

Daglige eksempler på denne lov er lette at finde. Når vi kommer i det kolde eller varme vand, vil vi kun bemærke temperaturforskellen i et stykke tid, da vores krop derefter kommer i termisk ligevægt med vandet, og vi vil ikke bemærke forskellen længere. Det sker også, når vi går ind i et varmt eller koldt rum: vi vil først bemærke temperaturen, men så vil vi stoppe med at opfatte forskellen, da vi indgår i termisk ligevægt med den.


Interessante Artikler

Organisk stof

Organisk stof

Vi forklarer, hvad organisk stof er, og hvordan det klassificeres. Derudover er dens betydning, eksempler og forskelle med uorganisk stof. Når vi taler om organisk stof, mener vi det, der er knyttet til livet. Hvad er organisk stof? Organisk stof er alt det kemisk sammensat omkring kulstof som dets grundlæggende atomer, hvorfor organisk kemi er kendt som qu Carbon ethics.

Materiale densitet

Materiale densitet

Vi forklarer, hvad densitet er, og hvilke typer densitet der findes. Eksempler på den absolutte tæthed af forskellige stoffer. Da is er mindre tæt end vand, flyder den ovenpå. Hvad er stoffets tæthed? Tætheden er en skalær styrke , der ofte bruges i fysik og kemi, der henviser til mængden af ​​masse, der er til stede i et givet krop eller stof. Det er nor

ånde

ånde

Vi forklarer dig, hvad vejrtrækning er, og hvorfor vi indånder. Derudover, hvordan er vejrtrækningsprocessen, og hvad sker der med cellerne, når man trækker vejret. Åndedræt er almindeligt kendt som den proces, hvorpå vi inhalerer luft. Hvad trækker vejret? Åndedræt er en biologisk proces, der er typisk for levende væsener , hvis mål er at holde din krop aktiv (derfor i live) gennem udveksling af kuldioxid mod ilt. Geno. Ånded

Botnica

Botnica

Vi forklarer dig, hvad botanikken er, og hvad er de grene af undersøgelser, der er omfattet af denne disciplin. Hvad er derudover zoologi? De mennesker, der studerer planter, alger og svampe er botanikere. Hvad er botanikken? Botanik er en disciplin inden for biologi, der er ansvarlig for studiet af planteriget fra forskellige akser såsom drift, reproduktion, beskrivelse, distribution Geografisk og klassificering af grøntsager. B

patriarkat

patriarkat

Vi forklarer, hvad patriarki er, og nogle eksempler på dette udtryk. Derudover er dens ligheder med matriarki. Mænds herredømme over kvinder kan ses på alle områder. Hvad er patriarki? Patriarki er et græsk udtryk og betyder, etymologisk, "forældreregering." I øjeblikket bruges dette begreb til at henvise til de samfund, hvor Mænd har magt over kvinder. I samfu

skov

skov

Vi forklarer, hvad en skov er, hvilke typer skove der er, og deres forskellige klimaer. Derudover hvordan er floraen og faunaen, den besidder. Menneskets konstante handling på skove producerer skovrydning. Hvad er en skov? En skov er et økosystem med en vigtig bestand af træer og buske . Skove absorberer kuldioxid, bevarer mange egenskaber i jorden (som er meget frugtbar) og regulerer hydrologiske strømme. Me