Законы тэрмадынамікі

Тэрмадынаміка – раздзел фізікі, у рамках якога вывучаецца ўзаемнае ператварэнне цеплыні ў рух і наадварот. З'яўляючыся досыць шырокім падзелам, дадзеная частка прыкладной фізікі дзеліцца на некалькі розных падраздзелаў, да якіх адносяцца:

1. Асноўныя законы тэрмадынамікі.
2. Фазавыя пераходы і тэрмадынамічныя працэсы.
3. Тэрмадынамічныя цыклы і інш.

Фактычна законы тэрмадынамікі – не толькі яе падраздзел, але таксама і пастулаты, базіс, які ляжыць у аснове вывучаемага раздзела фізікі. Усяго вылучаюць тры тэрмадынамічных пачатку.

Разгледзім іх больш падрабязна.

1. Першы закон або пачатак тэрмадынамікі. Спачатку ўспомнім аб тым, што энергія пастаянна пераходзіць з аднаго віду ў іншы. Преобразуясь, у залежнасці ад умоў, з кінэтычнай у патэнцыйную і назад, энергія сістэмы не сыходзіць. Аднак нескладаны прыклад з ківачом, якому надалі паскарэнне, ставіць пад сумнеў гэтую тэорыю. Знаходзячыся ў руху, ківач мае кінэтычную энергію, у крайніх кропках амплітуды – патэнцыйную. Тэарэтычна такое рух не павінна мець канца і краю, то ёсць быць бясконцым. На практыцы ж мы бачым, што руху паступова згасаюць, ківач спыняе свой ход. Адбываецца гэта за кошт супраціву паветра, якое абумоўлівае сілу трэння пры руху. У выніку тая энергія, што павінна была надаваць ківачу паскарэнне, выдаткоўваецца на пераадоленне паветранага перашкоды. Як следства, утвараецца цеплыня. Згодна з доследам навукоўцаў, тэмпература подвеса і навакольнага асяроддзя павышаецца за кошт хаатычнага руху малекул рэчывы маятніка і паветра.

Больш:

Нервовы імпульс, яго пераўтварэнне і механізм перадачы

Нервовая сістэма чалавека выступае своеасаблівым каардынатарам у нашым арганізме. Яна перадае каманды ад мозгу мускулатуры, органаў, тканін і апрацоўвае сігналы, якія ідуць ад іх. У якасці своеасаблівага носьбіта дадзеных выкарыстоўваецца нервовы імп...

Куды паступаць пасля 11 класа? Якую выбраць прафесію?

Пры выбары сваёй будучай прафесіі не варта абапірацца на чые-то рэкамендацыі і парады, тым больш не трэба падпарадкоўвацца сваім бацькам, якія даволі часта вырашаюць без вас самастойна, куды паступіць пасля 11 класа. Варта задумацца, наколькі паспяхо...

Крывяносная сістэма жывёл, як вынік эвалюцыйнага развіцця свету

Крывяносная сістэма жывёл прайшла доўгі шлях фарміравання ў ходзе эвалюцыйнага развіцця свету. Яна ўтварылася на месцы рудыментарных частак першаснай паражніны цела, якая ў вышэйшых жывёл была выцесненая целломом, або другаснай паражніной цела. У пра...

Уласна, першы закон тэрмадынамікі больш вядомы як Закон захавання энергіі. Яго сутнасць у тым, што энергія ў сістэме не знікае, а толькі ператвараецца з аднаго віду ў іншы і пераходзіць з адной формы ў іншую.

Упершыню падобнае назіранне было апісана ў сярэдзіне ХІХ ст. К. Морам. Ён адзначыў, што энергія можа пераходзіць у іншыя стану: цеплыня, электрычнасць, рух, магнетызм і г. д. Аднак Закон быў сфармуляваны толькі ў 1847 Г. Гельмгольцем, а ў ХХ ст. яму была прысвоена даволі вядомая формула E=mc2, якая таксама ўключала ў сябе высновы А. Эйнштэйна.

2. Другі закон або пачатак тэрмадынамікі. Сфармаваны ў 1850 г. вучоным Р. Клаузиусом, ён заключаецца ў наступным назіранні: ўнутранае размеркаванне энергіі ў закрытай сістэме змяняецца хаатычна такім чынам, што карысная энергія памяншаецца, з прычыны чаго павялічваецца энтрапія.

3. Трэці закон або пачатак тэрмадынамікі. Маючы на ўвазе ўяўленне аб тым, што цеплыня ёсць бязладнае і хаатычны рух малекул, можна зрабіць выснову, што астуджэнне сістэмы цягне за сабой зніжэнне іх рухальнай актыўнасці. Энтрапія роўная нулю ў тым выпадку, калі ўсялякае хаатычны рух малекул цалкам спынена.

Абсалютная значэнне энтрапіі рэчывы можна вылічыць, ведаючы яго цеплаёмістасць пры абсалютным нулі. В. Нернстом шляхам доўгіх і шматлікіх даследаванняў было выяўлена, што ўсе крышталічныя рэчывы валодаюць аднолькавай цеплаёмістасцю: пры абсалютным нулі і яна роўная нулю. Гэты вывад уяўляе сабой трэці закон тэрмадынамікі. Ведаючы гэты факт, можна параўноўваць энтрапію розных матэрыялаў пры зменах тэмпературы.

Існуе таксама так званы нулявы закон тэрмадынамікі, заключается ён у наступным: цеплыня ад нагрэтай часткі ізаляванай сістэмы распаўсюджваецца на ўсе яе элементы. Такім чынам, з часам тэмпература ў рамках адной сістэмы выраўноўваецца.

Законы тэрмадынамікі – гэта базавыя складнікі навукі аб механіцы. Дзякуючы высноў, дасканалым ў розны час, сучасная навука і грамадства ўзбагаціліся за кошт вынаходкі большасці машын.

Законы тэрмадынамікі ўніверсальныя для ўсіх раздзелаў механікі.