Nhiệt động lực học là gì? Đây là một nhánh của vật lý liên quan đến việc nghiên cứu các tính chất của các hệ thống vĩ mô. Đồng thời, các phương pháp chuyển đổi năng lượng và các phương pháp chuyển nó cũng được nghiên cứu. Nhiệt động lực học là một nhánh của vật lý nghiên cứu các quá trình xảy ra trong các hệ thống và trạng thái của chúng. Chúng ta sẽ nói về những thứ khác trong danh sách những thứ cô ấy nghiên cứu.
Định nghĩa
Trong hình bên dưới, bạn có thể thấy một ví dụ về biểu đồ nhiệt thu được khi nghiên cứu một bình nước nóng.
Nhiệt động lực học là một môn khoa học dựa trên các dữ kiện tổng quát thu được theo kinh nghiệm. Các quá trình xảy ra trong hệ thống nhiệt động lực học được mô tả bằng cách sử dụng các đại lượng vĩ mô. Danh sách của chúng bao gồm các thông số như nồng độ, áp suất, nhiệt độ và những thứ tương tự. Rõ ràng là chúng không thể áp dụng cho các phân tử riêng lẻ, nhưng được rút gọn thành mô tả hệ thống ở dạng tổng quát của nó (trái ngược với những đại lượng được sử dụng trong điện động lực học chẳng hạn).
Nhiệt động lực học là một nhánh của vật lý cũng có những định luật riêng của nó. Chúng, giống như phần còn lại, có tính chất chung. Chi tiết cụ thể về cấu trúc của mộtbất kỳ chất nào khác mà chúng tôi đã chọn sẽ không có ảnh hưởng đáng kể đến bản chất của luật. Đó là lý do tại sao họ nói rằng ngành vật lý này là một trong những ngành có khả năng ứng dụng cao nhất (hay nói đúng hơn là được áp dụng thành công) trong khoa học và công nghệ.
Đơn
Danh sách các ví dụ có thể rất dài. Ví dụ, nhiều giải pháp dựa trên các định luật nhiệt động lực học có thể được tìm thấy trong lĩnh vực kỹ thuật nhiệt hoặc công nghiệp điện lực. Không cần phải nói về sự mô tả và hiểu biết của các phản ứng hóa học, chuyển pha, hiện tượng chuyển. Theo một cách nào đó, nhiệt động lực học "hợp tác" với động lực học lượng tử. Hình cầu tiếp xúc của chúng là một mô tả về hiện tượng lỗ đen.
Luật
Hình trên thể hiện bản chất của một trong những quá trình nhiệt động lực học - đối lưu. Các lớp vật chất ấm lên, các lớp lạnh rơi xuống.
Một tên thay thế cho các định luật, nhân tiện, được sử dụng thường xuyên hơn không, là sự khởi đầu của nhiệt động lực học. Cho đến nay, có ba trong số chúng (cộng với một "không", hoặc "chung"). Nhưng trước khi nói về hàm ý của mỗi định luật, chúng ta hãy thử trả lời câu hỏi nguyên lý của nhiệt động lực học là gì.
Chúng là một tập hợp các định đề nhất định tạo cơ sở cho việc hiểu các quá trình xảy ra trong hệ thống macro. Các quy định của nguyên lý nhiệt động lực học được thiết lập theo kinh nghiệm khi một loạt các thí nghiệm và nghiên cứu khoa học được thực hiện. Như vậy, có một số bằng chứngcho phép chúng tôi áp dụng các định đề mà không nghi ngờ gì về độ chính xác của chúng.
Một số người thắc mắc tại sao nhiệt động lực học lại cần những định luật này. Chà, chúng ta có thể nói rằng nhu cầu sử dụng chúng là do trong phần vật lý này, các thông số vĩ mô được mô tả một cách tổng quát, mà không có bất kỳ gợi ý nào về bản chất vi mô của chúng hoặc các tính năng của cùng một kế hoạch. Đây không phải là lĩnh vực nhiệt động lực học, mà là vật lý thống kê, cụ thể hơn. Một điều quan trọng khác là các nguyên lý của nhiệt động lực học độc lập với nhau. Đó là, một trong những thứ hai sẽ không hoạt động.
Đơn
Ứng dụng của nhiệt động lực học, như đã đề cập trước đó, đi theo nhiều hướng. Nhân tiện, một trong những nguyên tắc của nó được lấy làm cơ sở, được giải thích khác nhau dưới dạng định luật bảo toàn năng lượng. Các giải pháp và định đề nhiệt động lực học đang được thực hiện thành công trong các ngành như công nghiệp năng lượng, y sinh và hóa học. Ở đây trong năng lượng sinh học, định luật bảo toàn năng lượng và định luật xác suất và chiều của quá trình nhiệt động học được sử dụng rộng rãi. Cùng với điều này, ba khái niệm phổ biến nhất được sử dụng ở đó, dựa trên toàn bộ tác phẩm và mô tả của nó. Đây là một hệ thống nhiệt động lực học, quá trình và giai đoạn xử lý.
Quy trình
Các quá trình trong nhiệt động lực học có mức độ phức tạp khác nhau. Có bảy người trong số họ. Nói chung, quá trình trong trường hợp này không được hiểu là thay đổi trạng thái vĩ mô, trongmà hệ thống đã đưa ra trước đó. Cần hiểu rằng sự khác biệt giữa trạng thái ban đầu có điều kiện và kết quả cuối cùng có thể không đáng kể.
Nếu sự khác biệt là nhỏ vô hạn, thì chúng ta có thể gọi là quá trình diễn ra sơ cấp. Nếu chúng ta thảo luận về các quy trình, chúng ta sẽ phải đề cập đến các điều khoản bổ sung. Một trong số đó là “cơ quan làm việc”. Chất lỏng làm việc là một hệ thống trong đó một hoặc một số quá trình nhiệt diễn ra.
Quy trình được chia thành không cân bằng và cân bằng. Trong trường hợp thứ hai, tất cả các trạng thái mà hệ nhiệt động lực học phải đi qua tương ứng là trạng thái không cân bằng. Thông thường, sự thay đổi trạng thái xảy ra trong những trường hợp như vậy với tốc độ nhanh chóng. Nhưng các quá trình cân bằng gần với các quá trình gần như tĩnh. Trong đó, các thay đổi chậm hơn theo thứ tự cường độ.
Các quá trình nhiệt xảy ra trong hệ thống nhiệt động lực học có thể thuận nghịch và không thuận nghịch. Để hiểu bản chất, chúng ta hãy chia chuỗi hành động thành các khoảng thời gian nhất định trong biểu diễn của chúng ta. Nếu chúng ta có thể thực hiện ngược lại quá trình tương tự với cùng một "trạm cách", thì nó có thể được gọi là có thể đảo ngược. Nếu không, nó sẽ không hoạt động.
