Zákony termodynamiky

Termodynamika je odvětví fyziky, v rámci které se studuje vzájemná přeměna tepla na pohyb a naopak. Jako poměrně rozsáhlá část je tato část aplikované fyziky rozdělena do několika různých podsekcí, mezi něž patří:

1. Základní zákony termodynamiky.
2. Fázové přechody a termodynamických procesů.
3. Termodynamické cykly atd.

Ve skutečnosti zákony termodynamiky jsou nejen její podsekce, ale také postuláty, což je podklad pro studované úsek fyziky. Jsou rozlišovány tři termodynamické principy.

Zvažme je podrobněji.

1. První zákon nebo začátek termodynamiky. Nejprve si pamatujeme, že energie se neustále mění z jednoho druhu na druhého. Transformace, v závislosti na podmínkách, od kinetiky k potenciálu a zpět, energie ze systému nezmizí. Nicméně nekomplikovaný příklad kyvadla, který byl dán akcelerací, zpochybňuje tuto teorii. Když je v pohybu, má kyvadlo kinetickou energii, v krajních bodech amplitudy - potenciálu. Teoreticky by takový pohyb neměl mít konec a okraj, tedy nekonečné. V praxi vidíme, že pohyby postupně ztrácejí, kyvadlo se zastaví. Důvodem je odpor vzduchu, který to určuje třecí síla při jízdě. Výsledkem je, že energie, která měla urychlit kyvadlo, se vynakládá na překonání vzdušné překážky. Výsledkem je teplo. Podle experimentů vědců je teplota suspenze a okolního prostředí zvýšena kvůli chaotickému pohybu molekul látky kyvadla a vzduchu.

Ve skutečnosti, první termodynamický zákon lépe známý jako Zákon zachování energie. Jeho podstatou spočívá ve skutečnosti, že energie v systému nezmizí, ale pouze se mění z jednoho druhu na druhého a prochází z jedné formy do druhé.

Poprvé bylo takové pozorování popsáno v polovině devatenáctého století. K. Morom. Poznamenal, že energie se může přenést do jiných států: teplo, elektřina, doprava, magnetismus atd. Zákon byl však formulován až v roce 1847 Helmholtzem a ve dvacátém století. získal notoricky známý vzorec E = mc2, který zahrnoval také závěry A. Einsteina.

2. Druhý zákon nebo začátek termodynamiky. Vznikl v roce 1850 vědec R. Clausius, spočívá v následujícím pozorování: vnitřní distribuce energie v uzavřeném systému se mění chaoticky tak, že se užitečná energie snižuje, což vede ke zvýšené entropii.

3. Třetí zákon nebo začátek termodynamiky. Vzhledem k tomu, že teplo je neporušený a chaotický pohyb molekul, lze konstatovat, že chlazení systému vede ke snížení jejich motorické aktivity. Entropie je nulová v případě úplného zastavení celého chaotického pohybu molekul.

Absolutní hodnota entropie látky může být vypočítána s vědomím její tepelné kapacity na absolutní nula. V. Nernst dlouhými a četnými studiemi bylo zjištěno, že všechny krystalické látky mají stejnou tepelnou kapacitu: v absolutní nule a je nulová. Tento závěr je třetím zákonem termodynamiky. Vědomí této skutečnosti lze porovnat entropii různých materiálů s teplotními změnami.

Tam je také tzv nulový termodynamický zákon, zSkládá se z následujícího: teplo z ohřívané části izolovaný systém rozšiřuje se na všechny jeho prvky. Časem se tak vyrovnává teplota uvnitř stejného systému.

Zákony termodynamiky jsou základními složkami vědy mechaniky. Díky poznatkům z různých časů byla moderní věda a společnost obohacena vynálezem většiny strojů.

Zákony termodynamiky jsou univerzální pro všechny obory mechaniky.