• Thursday July 29,2021

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

Arkiv inden for datalogi

Arkiv inden for datalogi

Vi forklarer, hvad en computerfil er, og hvad den er til. Funktioner i en fil. Filformater og eksempler. Word-filer og Excel-filer sammen med nogle mapper. Hvad er en fil? Inden for datalogi er et organiseret sæt informationsenheder (bits) gemt i en enhed kendt som en fil eller fil. De kaldes på den måde som en metafor fra traditionelle kontorfiler, skrevet på papir, da de ville blive deres digitale ækvivalent. Hve

hembrismo

hembrismo

Vi forklarer dig, hvad feminisme er, dets forskelle med feminisme og dets forhold til machismo. Derudover rejser den debat. Feminisme ville være det omvendte ækvivalent med machismo. Hvad er kvinden? Kvindelighed betyder seksuel diskrimination af mænd af kvinder . Det er en neologisme, der foreslås som det omvendte og modsatte begreb machismo, og hvis eksistens eller endda reelle mulighed i øjeblikket diskuteres. Det

andelen

andelen

Vi forklarer dig, hvad en andel er, og nogle eksempler på dette forhold mellem lighed. Derudover de typer af proportionalitet, der findes. En andel er et forhold mellem to grunde. Hvad er en andel? I matematik kaldes forholdet mellem lighed mellem to grunde , det vil sige mellem to sammenligninger mellem to bestemte mængder, forholdet .

tradition

tradition

Vi forklarer dig, hvad traditionen er, og hvor dette udtryk kommer fra. Forhold til samfundets folklore. Tradition i loven. Told og overbevisning er en del af traditionen for et samfund. Hvad er tradition? Tradition er det sæt værdier, skikker og overbevisninger, der overføres gennem forskellige generationer i samfund (dette sæt kaldes ofte kulturel ejendom). De

Kulturarv

Kulturarv

Vi forklarer, hvad kulturarv er i dens materielle og immaterielle form. Derudover eksempler i Mexico og resten af ​​verden. Kulturarv inkluderer dans, sang, arkitektur og andre kulturelle former. Hvad er kulturarven? Kulturens kulturarv i en nation eller en bestemt region er dens særlige kulturarv, det vil sige mængden af ​​materielle og immaterielle aktiver, der er stærkt knyttet til dens sociale og kulturelle identitet , dvs. som opfat

Offentlig ret

Offentlig ret

Vi forklarer dig, hvad offentlig ret er, og hvilke grene af undersøgelser der udgør den. Derudover er dens forskel med privatret og eksempler. Offentlig ret udgør sammen med privatretten grenen til positiv lov. Hvad er den offentlige ret? En del af de retssystemer, hvis normer er knyttet til offentlig magt og dens forhold til enkeltpersoner, organisationer og med sig selv, når det er kendt som en offentlig ret. De