Thermodynamic Ntsiab Cai
Txhawm rau kom nkag siab, hauv txoj hauv kev yooj yim, qhov dav thiab qhov yooj yim hauv ntiaj teb ntawm Thermodynamics, nws raug pom zoo kom mus ib kauj ruam pib nrog kev tshuaj xyuas cov ntsiab lus yooj yim, cov lus qhia txog cov ntsiab cai thermodynamic, thiab tom qab ntawd kawm nyob rau hauv ntau qhov tob ntawm txoj cai thermodynamic, lawv thiab qhia txog nws cov ntawv thov.
Nrog plaub txoj cai ntawm thermodynamics (xoom txoj cai, thawj txoj cai, txoj cai thib ob thiab txoj cai thib peb), nws tau piav qhia li cas hloov chaw thiab hloov khoom ntawm lub zog ntawm cov kab ke sib txawv; ua lub hauv paus rau kev nkag siab ntau lub cev-tshuaj tshwm sim ntawm xwm.
Txheeb xyuas ntawm cov ntsiab lus
Peb thov caw koj saib cov kab lus THERMODYNAMICS, nws yog dab tsi thiab nws cov ntawv thov
Koj tuaj yeem ntxiv cov ntaub ntawv no nrog tsab xov xwm Lub Zog ntawm Watt Txoj Cai (Kev Siv - Kev Ua Haujlwm) Rau tam sim no PEB UA RAWS LI ...
Cov hom zog
Lub zog, cov cuab yeej ntawm lub cev los hloov lawv tus kheej los ntawm kev hloov kho lawv cov xwm txheej lossis xeev, los ntawm ntau yam qauv, xws li kev khiav dej num lub zog, lub zog muaj peev xwm thiab lub zog sab hauv ntawm lub cev. Saib duab 1.
Ua haujlwm
Nws yog cov khoom ntawm lub zog thiab hloov chaw, ob qho tib si ntsuas hauv tib qho kev taw qhia. Los xam kev ua haujlwm, qhov feem cuam ntawm lub zog uas sib thooj rau kev xa tawm ntawm lub nruas yog siv. Kev ua haujlwm yog ntsuas hauv Nm, Joule (J), ft.lb-f, lossis BTU. Saib daim duab 2.
Thaum Tshav Kub Kub (Q)
Hloov chaw ntawm lub zog hluav taws xob ntawm ob lub cev uas nyob ntawm qhov sib txawv ntawm qhov kub, thiab nws tsuas yog tshwm sim nyob rau hauv qhov kev nkag siab tias qhov kub tau tsawg dua. Tshav kub yog ntsuas hauv Joule, BTU, phaus taw, lossis hauv calories. Saib daim duab 3.
Thermodynamic Ntsiab Cai
Txoj Cai Xoom - Zero Txoj Cai
Txoj cai xoom ntawm thermodynamics hais tias yog ob qho khoom, A thiab B, nyob rau hauv thermal equilibrium nrog txhua lwm yam, thiab khoom A yog nyob rau hauv qhov sib luag nrog qhov khoom thib peb C, tom qab ntawd kwv B yog nyob rau hauv thermal equilibrium nrog kwv C. Lub Thermal sib npaug sib npaug thaum ob lossis ntau lub cev nyob ntawm tib qho kub. Saib daim duab 4.
Txoj cai no suav hais tias yog kev cai theem pib ntawm thermodynamics. Nws tau tshaj tawm raws li "xoom cai", hauv xyoo 1935, txij li nws tau muab tso tom qab thawj zaug thiab cov cai thib ob ntawm cov thermodynamics tau ua.
1 Txoj Cai ntawm Thermodynamics (Ntsiab Cai ntawm kev txuag lub zog)
Nqe lus ntawm Thawj Txoj Cai ntawm Thermodynamics:
Thawj txoj cai ntawm thermodynamics, tseem hu ua lub hauv paus ntsiab lus ntawm kev txuag hluav taws xob, hais tias lub zog tsis tsim lossis rhuav tshem, nws tsuas yog hloov mus rau lwm hom zog, lossis nws pauv los ntawm ib qho mus rau lwm yam. Yog li tus nqi zog tag nrho hauv lub ntug tsis hloov pauv.
Thawj txoj cai yog tiav hauv "txhua yam", lub zog hloov pauv thiab hloov mus txuas ntxiv, piv txwv li, hauv qee cov khoom siv hluav taws xob, xws li cov sib xyaw thiab cov tshuab sib xyaw, hluav taws xob lub zog tau hloov mus rau kev kho tshuab thiab thermal zog, hauv tib neeg lub cev lawv hloov tshuaj. lub zog ntawm cov khoom noj uas tau noj mus rau lub zog thaum lub cev thaum lub cev txav mus rau hauv, lossis lwm yam piv txwv xws li cov uas tau qhia hauv daim duab 5.
Qhov sib luag ntawm Thawj Txoj Cai ntawm Thermodynamics:
Thawj txoj cai sib npaug hauv cov ntsiab lus thermodynamic qhia qhov sib npaug uas yuav tsum muaj nyob nruab nrab ntawm ntau lub zog sib txawv hauv cov txheej txheem uas tau muab rau. Txij li, nyob rau hauv cov tshuab kaw [1], lub zog sib pauv tau tsuas yog muab los ntawm hloov tshav kub, lossis los ntawm kev ua haujlwm ua haujlwm (los ntawm lossis ntawm qhov system) nws tau tsim tias qhov sib txawv ntawm lub zog ntawm ib lub zog yog sib npaug ntawm lub zog hloov kho los ntawm tshav kub thiab los ntawm kev ua haujlwm. Saib duab 6.
Xav tias qhov kev siv hluav taws xob uas tau txiav txim siab hauv qhov kev tshuav no lub zog yog lub zog kev ua haujlwm, lub zog muaj peev xwm thiab lub zog sab hauv [1], lub zog sib npaug rau cov tshuab kaw tseem nyob raws li qhia hauv daim duab 7.
- (ec) Kinetic zog, vim yog lub cev txav mus los;
- (Ep) Hmoob. Muaj Zog Zog, vim yog txoj haujlwm ntawm lub cev hauv daim teb gravitational;
- (LOSSIS) Lub zog sab hauv, vim yog lub tshuab tsom me me ntawm kev tua lub zog thiab lub zog ntawm lub zog molecules sab hauv ntawm lub cev.
Kev Tawm Tsam 1.
Lub thawv ntim ntim kaw muaj cov tshuaj, nrog lub zog pib ntawm 10 kJ. Cov khoom yog nplawm nrog tus kiv cua uas ua 500 J ua haujlwm, thaum lub tshav kub hloov 20 kJ ntawm cov cua sov rau cov khoom ntawd. Tsis tas li ntawd, 3kJ ntawm cov cua sov tso tawm rau saum huab cua thaum lub sijhawm ua haujlwm. Txiav txim siab qhov kawg lub zog ntawm cov tshuaj yeeb dej caw. Saib duab 8.
Tshuaj:
Hauv daim duab 9 koj tuaj yeem pom cov cua sov ntxiv los ntawm cov khoom siv cua sov, uas yog suav tias "zoo" vim nws nce lub zog ntawm lub zog, cov cua sov uas tso rau hauv huab cua, tsis zoo vim nws txo lub zog ntawm cov tshuaj, thiab cov kev ua haujlwm ntawm tus kiv cua, uas nce lub zog tau coj lub cim zoo.
Hauv daim duab 10 lub zog tshuav tau nthuav tawm, raws li thawj txoj cai ntawm thermodynamics thiab qhov kawg lub zog ntawm cov tshuaj tau txais.
Kev cai lij choj thib ob ntawm thermodynamics
Muaj ntau ntau nqe lus ntawm txoj cai thib ob ntawm thermodynamics: Nqe lus ntawm Planck-Kelvin, Clausius, Carnot. Txhua ntawm lawv qhia sib txawv ntawm qhov kev cai thib ob. Hais txog qhov thib ob txoj cai ntawm thermodynamics muab xa mus:
- Cov kev taw qhia ntawm cov txheej txheem thermodynamic, tsis muaj kev cuam tshuam ntawm lub cev tshwm sim.
- Qhov ua tau zoo ntawm kev siv lub tshuab ua kom sov.
- Nkag mus rau cov cuab yeej "entropy".
Kev taw qhia ntawm cov txheej txheem thermodynamic:
Tau txij li xwmtxheej, lub zog ntws lossis hloov xa los ntawm lub zog hluav taws xob ntau tshaj plaws rau lub zog qis tshaj plaws ntawm lub xeev. Cov cua sov ntws los ntawm kub lub cev mus rau lub cev txias thiab tsis yog lwm txoj hauv ib puag ncig. Saib duab 11.
Kev ua tau zoo lossis kev ua haujlwm thermal:
Raws li thawj txoj cai ntawm thermodynamics, lub zog tsis yog tsim los tsis rhuav tshem, tab sis nws tuaj yeem hloov lossis hloov chaw. Tab sis nyob rau hauv txhua qhov hloov tsheb lossis kev hloov pauv ntawm lub zog ib qho nyiaj ntawm nws tsis muaj txiaj ntsig los ua haujlwm. Raws li lub zog hloov pauv lossis hloov kho, ib feem ntawm thawj lub zog tso tawm raws li lub zog thermal: lub zog degrades, poob zoo.
Hauv cov kev hloov hluav taws xob, qhov ntau ntawm lub zog tau txais yog ib txwm tsawg dua li lub zog hluav taws xob. Kev ua haujlwm thermal yog tus nqi ntawm cov cua sov los ntawm qhov chaw uas hloov pauv mus ua haujlwm, qhov sib piv ntawm cov hluav taws xob muaj txiaj ntsig tau txais thiab lub zog tau muab rau hauv kev hloov pauv. Saib duab 12.
Thermal Tshuab los yog Tshuab Kub:
Lub tshuab ua kom sov yog ib qho cuab yeej uas ua rau qee qhov hloov ua cua sov rau hauv kev ua haujlwm lossis kev siv zog, rau qhov no nws xav tau ib qho khoom siv uas ua rau muaj cua sov ntawm qhov kub.
Hauv cov tshuab ua cua sov ib yam khoom xws li dej vapor, cua lossis roj siv. Cov khoom sib txuas undergoes ib chav ntsuas ntawm thermodynamic kev hloov pauv nyob rau hauv kev siv voj voog, kom lub tshuab muaj peev xwm ua haujlwm tsis tu ncua.
Kev Tawm Tsam 2.
Lub cav ntawm lub tsheb thauj khoom tawm tsim cov cua sov hauv kev sib txuas los ntawm kev hlawv cov roj av. Rau txhua lub voj voog ntawm lub cav, qhov kub ntawm 5 kJ hloov pauv mus rau 1kJ ntawm kev ua haujlwm txhua yam. Dab tsi yog qhov zoo ntawm lub cev muaj zog? Cov cua sov tso tawm ntau npaum li cas rau txhua lub voj voog ntawm lub cav? Saib duab 13
Tshuaj:
Txhawm rau txiav txim siab tso tawm cov cua sov, nws tau kwv yees tias nyob rau hauv cov tshuab cua sov ua haujlwm tau sib npaug yog sib npaug nrog cov nqa nyiaj hloov kub mus rau hauv lub system. Saib duab 14.
Entropy:
Entropy yog qhov kev kawm ntawm randomness lossis teeb meem hauv ib qho system. Entropy tso cai rau ntsuas qhov feem ntawm lub zog uas tsis tuaj yeem siv los ua haujlwm, uas yog, nws tso cai rau kev ntsuas lub cev tsis ua haujlwm ntawm cov txheej txheem thermodynamic.
Txhua lub zog hloov uas tshwm sim tau nce qhov kev nkag mus ntawm lub ntiaj teb thiab txo qhov ntau ntawm cov hluav taws xob uas siv tau los ua haujlwm. Txhua cov txheej txheem thermodynamic yuav ua raws qhov kev taw qhia uas nce tag nrho entropy ntawm lub ntiaj teb. Saib duab 15.
3 Txoj Cai ntawm Thermodynamics
Thib peb Txoj Cai ntawm Thermodynamics lossis Nerst Postulate
Txoj cai thib peb ntawm cov thermodynamics muaj feem xyuam rau qhov kub thiab txias. Nws hais tias cov entropy ntawm lub zog ntawm qhov xoom yog qhov tsis tu ncua. Saib duab 16.
Kev tsis xoom yog qhov kub tshaj plaws hauv qab uas tsis muaj kev ntsuas qis dua, nws yog qhov txias tshaj plaws uas ib lub cev tuaj yeem ua tau. Kev tsis raug xoom yog 0 K, sib npaug rau -273,15 ºC.
xaus
Muaj plaub lub ntsiab lus tus pas ntsuas kub. Hauv lub hauv paus ntsiab lus xoom nws tau teeb tsa tias thermal equilibrium tshwm sim thaum ob lossis ntau dua lub cev nyob ntawm tib tus kub.
Thawj txoj cai ntawm thermodynamics cuam tshuam nrog kev txuag hluav taws xob ntawm cov txheej txheem, thaum txoj cai thib ob ntawm thermodynamics cuam tshuam nrog cov kev taw qhia los ntawm qis tshaj mus rau qhov siab tshaj plaws, thiab qhov ua tau zoo lossis kev ua haujlwm ntawm cov tshuab cua sov uas hloov cov cua sov ua haujlwm.
Txoj cai thib peb ntawm thermodynamics cuam tshuam txog qhov kub thiab txias thiab txias, nws hais tias lub entropy ntawm lub kaw lus ntawm qhov xoom yog qhov sib txawv.