טהערמאָדינאַמיקס, וואָס עס איז און זייַן אַפּלאַקיישאַנז

טהערמאָדינאַמיקס איז אַ וויסנשאַפֿט באזירט אויף די לערנען פון ענערגיע. טהערמאָדינאַמיק פּראַסעסאַז פאַלן טעגלעך אין וואָכעדיק לעבן, אין האָמעס, אין ינדאַסטרי, מיט די טראַנספאָרמאַציע פון ​​ענערגיע, אַזאַ ווי אין לופטקילונג ויסריכט, ריפרידזשערייטערז, קאַרס, בוילערז, צווישן אנדערע. דערפֿאַר די וויכטיקייט פון די לערנען פון טהערמאָדינאַמיקס, באזירט אויף פיר יקערדיק געזעצן וואָס באַשטעטיקן די שייכות צווישן די קוואַליטעט און קוואַנטיטי פון ענערגיע און טערמאָדינאַמיק פּראָפּערטיעס.

צו פֿאַרשטיין די געזעצן פון טהערמאָדינאַמיקס אויף אַ גרינג וועג, איר מוזן אָנהייבן פֿון עטלעכע יקערדיק קאַנסעפּס וואָס זענען יקספּאָוזד אונטן, אַזאַ ווי ענערגיע, היץ, טעמפּעראַטור.

מיר לאַדן איר צו זען דעם אַרטיקל די מאַכט פון וואַט ס געזעץ (אַפּפּליקאַטיאָנס - עקסערסייזיז)

טערמאָדינאַמיקס

א ביסל געשיכטע:

טערמאדינאמיק שטודירט אויסבייט און פארוואנדלונג פון ענערגיע אין פראצעסן. שוין אין די 1600 ס, Galileo אנגעהויבן צו דורכפירן שטודיום אין דעם געגנט, מיט די דערפינדונג פון די גלאז טערמאָמעטער און די שייכות פון די געדיכטקייַט פון אַ פליסיק און די טעמפּעראַטור.

מיט די ינדאַסטריאַל רעוואָלוציע, שטודיום זענען דורכגעקאָכט צו וויסן די שייכות צווישן היץ, אַרבעט און די ענערגיע פון ​​פיואַלז, און צו פֿאַרבעסערן די פאָרשטעלונג פון פּאַרע ענדזשאַנז, ימערדזשינג טערמאָדינאַמיקס ווי אַ לערנען וויסנשאַפֿט, סטאַרטינג אין 1697 מיט Thomas Saverys פּאַרע מאָטאָר. . די ערשטע און צווייטע געזעצן פון טערמאדינאמיק זענען געגרינדעט געווארן אין 1850. פילע סייאַנטיס ווי Joule, Kelvin, Clausius, Boltzmann, Carnot, Clapeyron, Gibbs, Maxwell, צווישן אנדערע, קאַנטריביוטיד צו דער אַנטוויקלונג פון דער וויסנשאַפֿט, "Thermodynamics."

וואָס איז טערמאָדינאַמיקס?

טערמאדינאמיק איז א וויסנשאפט וואס שטודירט ענערגיע טראנספארמאציעס. זינט טכילעס עס איז געווען געלערנט ווי צו יבערמאַכן היץ אין מאַכט, אין פּאַרע ענדזשאַנז, די גריכיש ווערטער "טערמאַס" און "דינאַמאַס" זענען געניצט צו נאָמען דעם נייַע וויסנשאַפֿט, פאָרמינג די וואָרט "טערמאָדינאַמיקס" זען פיגורע 1.

טהערמאָדינאַמיק אַפּפּליקאַטיאָנס

טערמאָדינאַמיקס אַפּלאַקיישאַן איז זייער ברייט. די טראַנספאָרמאַציע פון ​​ענערגיע אַקערז אין קייפל פּראַסעסאַז פון די מענטשלעך גוף, מיט די דיידזשעסטשאַן פון עסנוואַרג, צו פילע ינדאַסטריאַל פּראַסעסאַז פֿאַר פּראָדוקציע פון ​​פּראָדוקטן. אין האָמעס עס זענען אויך דעוויסעס וואָס טערמאָדינאַמיקס זענען געווענדט צו ייזאַנז, וואַסער כיטערז און לופט קאַנדישאַנערז. די פּרינציפּן פון טערמאָדינאַמיקס זענען אויך געווענדט אין אַ ברייט פאַרשיידנקייַט פון אנדערע פעלדער, אַזאַ ווי אין מאַכט געוויקסן, אָטאַמאָובילז און ראַקאַץ. זען פיגורע 2.

באַסיקס פון טערמאָדינאַמיקס

ענערגיע (E)

פאַרמאָג פון קיין מאַטעריאַל אָדער ניט-מאַטעריאַל גוף אָדער סיסטעם וואָס קענען זיין פארוואנדלען דורך מאַדאַפייינג די סיטואַציע אָדער שטאַט. עס איז אויך דיפיינד ווי די פּאָטענציעל אָדער די פיייקייט צו מאַך ענין. אין פיגורע 3 איר קענען זען עטלעכע ענערגיע קוואלן.

פארמען פון ענערגיע

ענערגיע קומט אין פילע פארמען, אַזאַ ווי אַנדערער ווינט, עלעקטריקאַל, מעטשאַניקאַל, יאָדער ענערגיע. אין דער לערנען פון טערמאָדינאַמיקס, קינעטיק ענערגיע, פּאָטענציעל ענערגיע און ינערלעך ענערגיע פון ​​גופים זענען געניצט. די קינעטיק ענערגיע (Ec) איז פארבונדן צו די גיכקייט, די פּאָטענציעל ענערגיע (Ep) מיט די הייך און די ינערלעך ענערגיע (U) מיט די באַוועגונג פון די ינערלעך מאַלאַקיולז. זען פיגורע 4.

היץ (ק):

אַריבערפירן פון טערמאַל ענערגיע צווישן צוויי גופים אין פאַרשידענע טעמפּעראַטורעס. היץ איז מעזשערד אין דזשול, BTU, פונט-פֿיס אָדער קאַלאָריעס.

טעמפּעראַטור (ה):

עס איז אַ מעסטן פון די קינעטיק ענערגיע פון ​​די אַטאָמס אָדער מאַלאַקיולז וואָס מאַכן זיך קיין מאַטעריאַל כייפעץ. עס מעסטן די גראַד פון אַדזשאַטיישאַן פון די ינערלעך מאַלאַקיולז פון אַ כייפעץ, פון זייַן טערמאַל ענערגיע. די גרעסערע באַוועגונג פון די מאַלאַקיולז, די העכער די טעמפּעראַטור. עס איז מעזשערד אין דיגריז סעלסיוס, דיגריז קעלווין, דיגריז ראַנגינע, אָדער דיגריז פאַהרענהעיט. אין פיגורע 5 די יקוויוואַלאַנס צווישן עטלעכע טעמפּעראַטור וואָג איז דערלאנגט.

טהערמאָדינאַמיק פּרינסיפּלעס

די לערנען פון ענערגיע טראַנספאָרמאַטיאָנס אין טערמאָדינאַמיקס איז באזירט אויף פיר געזעצן. דער ערשטער און רגע געזעצן זענען פארבונדן צו די קוואַליטעט און קוואַנטיטי פון ענערגיע; בשעת די דריט און פערט געזעצן זענען פארבונדן צו טערמאָדינאַמיק פּראָפּערטיעס (טעמפּעראַטור און ענטראָפּיע). זען פיגיערז 6 און 7.

ערשטער געזעץ פון טערמאָדינאַמיקס:

דער ערשטער געזעץ באַשטעטיקט דעם פּרינציפּ פון קאַנסערוויישאַן פון ענערגיע. ענערגיע קען ווערן אריבערגעפירט פון איין קערפער צום צווייטן, אדער פארענדערט אין אן אנדערער פארמע פון ​​ענערגיע, אבער עס איז שטענדיק קאַנסערווד, אַזוי די גאַנץ סומע פון ​​ענערגיע בלייבט שטענדיק קעסיידערדיק.

א סקאַטינג ראַמפּע איז אַ גוט בייַשפּיל פון די געזעץ פון קאַנסערוויישאַן פון ענערגיע, ווו עס איז געפֿונען אַז ענערגיע איז נישט באשאפן אָדער חרובֿ אָבער איז פארוואנדלען אין אן אנדער טיפּ פון ענערגיע. פֿאַר אַ גליטשלער ווי די אין פיגורע 8, ווען בלויז די ערלעכקייט קראַפט ינפלואַנסיז, מיר האָבן צו:

• שטעלע 1: ווען דער גליטשלער איז אין די שפּיץ פון דער ראַמפּע, ער האט ינערלעך ענערגיע און פּאָטענציעל ענערגיע רעכט צו דער הייך ער איז ביי, אָבער זיין קינעטיק ענערגיע איז נול ווייַל ער איז נישט אין באַוועגונג (גיכקייַט = 0 ם / s).
• שטעלע 2: ווען דער גליטשלער הייבט צו רוק אַראָפּ די ראַמפּע, די הייך דיקריסאַז, דיקריסט די ינערלעך ענערגיע און די פּאָטענציעל ענערגיע, אָבער ינקריסינג די קינעטיק ענערגיע, ווי זיין גיכקייט ינקריסיז. די ענערגיע איז פארוואנדלט אין קינעטיק ענערגיע. ווען דער גליטשלער ריטשאַז די לאָואַסט פונט פון דער ראַמפּע (שטעלע 2), זיין פּאָטענציעל ענערגיע איז נול (הייך = 0 ם), בשעת ער אַקווייערז די העכסטן גיכקייַט אין זיין נסיעה אַראָפּ די ראַמפּע.
• שטעלע 3: ווען דער ראַמפּע גייט אַרויף, די גליטשלער לאָסעס גיכקייַט, דיקריסט זיין קינעטיק ענערגיע, אָבער די ינערלעך ענערגיע ינקריסיז און די פּאָטענציעל ענערגיע ווען ער געווינען הייך.

צווייטע געזעץ פון טערמאָדינאַמיקס:

די צווייטע געזעץ איז פארבונדן צו די "קוואַליטעט" פון ענערגיע אין אָפּטימיזינג די קאַנווערזשאַן און / אָדער טראַנסמיסיע פון ​​ענערגיע. די געזעץ באַשטעטיקט אַז אין פאַקטיש פּראַסעסאַז די קוואַליטעט פון ענערגיע טענדז צו פאַרקלענערן. די דעפֿיניציע פון ​​דער טערמאָדינאַמיק פאַרמאָג "ענטראָפּי" איז באַקענענ. אין די סטייטמאַנץ פון די רגע געזעץ, עס איז געגרינדעט ווען אַ פּראָצעס קען פּאַסירן און ווען עס קען נישט, אפילו אויב דער ערשטער געזעץ האלט צו זיין נאכגעגאנגען. זען פיגורע 9.

נול געזעץ:

די נול געזעץ זאָגט אז אויב צוויי סיסטעמען זענען אין גלייכגעוויכט מיט א דריטע זענען זיי אין גלייכוואג צווישן זיך. פֿאַר בייַשפּיל, פֿאַר פיגורע 10, אויב A איז אין טערמאַל יקוואַליבריאַם מיט C, און C איז אין טערמאַל יקוואַליבריאַם מיט B, דעמאָלט A איז אין טערמאַל יקוואַליבריאַם מיט B.

אנדערע קאַנסעפּס פון די הערמאָדינאַמיקס

סיסטעם

טייל פון די אַלוועלט וואָס איז אינטערעסירט אָדער געלערנט. פֿאַר די גלעזל פון קאַווע אין פיגורע 11, די "סיסטעם" איז די אינהאַלט פון די גלעזל (קאַווע) ווו די אַריבערפירן פון טערמאַל ענערגיע קענען זיין געלערנט. זע פיגור 12. [4]

סביבה

דאָס איז די מנוחה פון די אַלוועלט פונדרויסנדיק פון די סיסטעם אונטער לערנען. אין פיגורע 12, די קאַווע גלעזל איז געהאלטן די "גרענעץ" וואָס כּולל די קאַווע (סיסטעם) און וואָס איז אַרויס די גלעזל (גרענעץ) איז די "סוויווע" פון די סיסטעם.

טהערמאָדינאַמיק יקוואַליבריאַם

שטאַט אין וואָס די פּראָפּערטיעס פון די סיסטעם זענען געזונט דיפיינד און טאָן ניט בייַטן איבער צייַט. ווען א סיסטעם שטעלט פאָר טערמישער גלייכווערטיק, מעכאנישער גלייכגעוויכט און כעמישער גלייכגעוויכט, איז זי אין "טערמאדינאמישער גלייכגעוויכט". אין יקוואַליבריאַם, אַ סיסטעם קען נישט מאָדיפיצירן זיין שטאַט סייַדן אַ פונדרויסנדיק אַגענט אַקערז אויף עס. זען פיגורע 13.

וואנט

ענטיטי וואָס אַלאַוז אָדער פּריווענץ ינטעראַקשאַנז צווישן סיסטעמען. אויב די וואַנט אַלאַוז די דורכפאָר פון מאַטעריע, עס איז געזאגט אַז עס איז אַ פּערמיאַבאַל וואַנט. אַן אַדיאַבאַטיק וואַנט איז אַ וואַנט וואָס קען נישט לאָזן היץ אַריבערפירן צווישן צוויי סיסטעמען. ווען די וואַנט אַלאַוז די אַריבערפירן פון טערמאַל ענערגיע, עס איז אַ דיאַטערמיק וואַנט. זען פיגורע 14.

קאַנקלוזשאַנז

ענערגיע איז די פיייקייט צו רירן מאַטעריע. דאָס קען זיין פארוואנדלען דורך מאַדאַפייינג זיין סיטואַציע אָדער שטאַט.

טהערמאָדינאַמיקס איז אַ וויסנשאַפֿט וואָס שטודירט די יקסטשיינדזשיז און טראַנספאָרמאַטיאָנס פון ענערגיע אין פּראַסעסאַז. די לערנען פון ענערגיע טראַנספאָרמאַטיאָנס אין טערמאָדינאַמיקס איז באזירט אויף פיר געזעצן. דער ערשטער און רגע געזעצן זענען פארבונדן צו די קוואַליטעט און קוואַנטיטי פון ענערגיע; בשעת די דריט און פערט געזעצן זענען פארבונדן צו טערמאָדינאַמיק פּראָפּערטיעס (טעמפּעראַטור און ענטראָפּי).

טעמפּעראַטור איז אַ מעסטן פון דער גראַד פון אַדזשאַטיישאַן פון די מאַלאַקיולז וואָס מאַכן אַ גוף, בשעת היץ איז די אַריבערפירן פון טערמאַל ענערגיע צווישן צוויי גופים וואָס זענען ביי פאַרשידענע טעמפּעראַטורעס.

טהערמאָדינאַמיק יקוואַליבריאַם יגזיסץ ווען די סיסטעם איז סיימאַלטייניאַסלי אין טערמאַל יקוואַליבריאַם, מעטשאַניקאַל יקוואַליבריאַם און כעמיש יקוואַליבריאַם.

דאנק איר טאָן: פֿאַר דער אַנטוויקלונג פון דעם אַרטיקל מיר האָבן די כּבֿוד צו האָבן די עצה פון די ינג. מאַריסאָל פּינאָ, מומכע אין ינדאַסטריאַל ינסטראַמענטיישאַן און קאָנטראָל.