Leggi della termodinamica

Entropia dell'universo

Sicuramente hai mai sentito il concetto di leggi della termodinamica. È anche noto per i principi della termodinamica. Si riferiscono alle formulazioni più elementari di questa branca della fisica. È come se fosse nostro padre in termini di base di tutto. Sono un insieme di situazioni formula che sono responsabili della descrizione del comportamento dei cosiddetti sistemi termodinamici. Questi sistemi sono una porzione dell'universo isolata in modo teorico per poter fare studi e comprendere tutto ciò che riguarda la fisica fondamentale come temperatura, energia ed entropia.

In questo articolo spiegheremo tutto ciò che devi sapere sulle leggi della termodinamica.

Leggi della termodinamica

entropia

Ci sono 4 leggi della termodinamica e sono elencate da zero a tre, queste leggi servono a comprendere tutte le leggi fisiche del nostro universo così come l'impossibilità di vedere certi fenomeni nel nostro mondo.

Queste leggi hanno diverse o origini. Alcuni sono stati formulati dai precedenti. L'ultima legge nota della termodinamica è la legge zero. Queste leggi sono permanenti in tutti gli studi e le ricerche svolte nei laboratori. Sono essenziali per capire come funziona il nostro universo. Descriveremo una per una quali sono le leggi della termodinamica.

Prima legge della termodinamica

Importanza delle leggi della termodinamica

Questa legge lo dice l'energia non può essere creata o distrutta, ma solo trasformata. Questa è anche conosciuta come la legge di conservazione dell'energia. Sta praticamente indicando che in qualsiasi sistema fisico isolato dal suo ambiente, l'energia in tutta la sua quantità sarà sempre la stessa. Sebbene l'energia possa essere trasformata in un modo o nell'altro in altri tipi di energie, la totalità di tutta questa energia è sempre la stessa.

Metteremo un esempio per capirlo meglio. Seguendo questo principio, se forniamo una certa quantità di energia sotto forma di calore a un sistema fisico, la quantità totale di energia può essere calcolata trovando la differenza tra l'aumento della sua energia interna più il lavoro svolto dal sistema nel suo dintorni. Cioè, la differenza tra l'energia che il sistema ha in quel momento e il lavoro che ha svolto sarà l'energia termica che viene rilasciata. Tuttavia, Se sommiamo tutta l'energia totale del sistema, anche se una parte di essa è stata trasformata in calore, la somma totale dell'energia del sistema è la stessa.

Seconda legge della termodinamica

Questa legge dice quanto segue: dato abbastanza tempo, tutti i sistemi alla fine tenderanno a sbilanciarsi. Questo principio è anche conosciuto con il nome di legge dell'entropia. Può essere riassunto come segue. La quantità di entropia che esiste nell'universo tende ad aumentare nel tempo. L'entropia di un sistema è ciò che misura il suo grado di disordine. Cioè, la seconda legge della termodinamica ci dice che il grado di disordine dei sistemi aumenta una volta che hanno raggiunto il punto di equilibrio. Questo o significa che se diamo tempo a sufficienza a un sistema, alla fine avrà uno squilibrio.

Questa è la legge responsabile della spiegazione dell'irreversibilità di alcuni fenomeni fisici. Per esempio, ci aiuta a spiegare perché una carta ha bruciato una carta non può tornare alla sua forma originale. In questo sistema noto come carta e fuoco, il disordine è aumentato a tal punto che non è possibile tornare alla sua origine. Questa legge introduce la funzione dello stato di entropia, che nel caso dei sistemi fisici è responsabile di rappresentare il grado di disordine e la sua inevitabile perdita di energia.

Tutto questo funziona con l'entropia, collegando il grado di energia che non può essere utilizzato da un sistema e viene quindi perso nell'ambiente. Ciò si verifica se si tratta di un cambiamento nello stato di equilibrio. L'ultimo grado di equilibrio avrà più entropia del primo. Questa legge afferma che la variazione di entropia sarà sempre uguale o maggiore del trasferimento di calore diviso per la temperatura del sistema. La temperatura in questo caso è una variabile importante per definire l'entropia del sistema.

Per comprendere il secondo principio della termodinamica faremo un esempio. Se bruciamo una certa quantità di materia e mettiamo insieme la palla con le ceneri risultanti, possiamo verificare che c'è meno materia rispetto allo stato iniziale. Questo perché la materia si è trasformata in gas che non possono essere recuperati e che portano alla dispersione e al disordine. È così che vediamo che nello stato uno c'era almeno entropia che nello stato due.

Terza legge della termodinamica

Leggi della termodinamica

Questa legge dice quanto segue: quando si raggiunge lo zero assoluto i processi dei sistemi fisici si arrestano. Lo zero assoluto è la temperatura più bassa a cui possiamo essere. In questo caso, misuriamo la temperatura in gradi Kelvin. In questo modo si afferma che la temperatura e il raffreddamento portano l'entropia del sistema a zero assoluto. In questi casi viene trattata più come una costante definita. Quando viene raggiunto lo zero assoluto, i processi dei sistemi fisici si arrestano. Pertanto, l'entropia avrà un valore minimo ma costante.

Arrivare allo zero assoluto o meno è facile. Il valore dello zero assoluto in gradi kelvin è zero, ma se lo usiamo nella misurazione della scala della temperatura Celsius è di -273.15 gradi.

Legge zero della termodinamica

Questa legge è stata l'ultima a essere eseguita e si legge come segue: se A = C e B = C, allora A = B. Questo stabilisce i precetti di base e fondamentali delle altre tre leggi della termodinamica. È ciò che si assume con il nome della legge dell'equilibrio termico. Cioè, se i sistemi sono in equilibrio termico indipendentemente dagli altri sistemi, devono essere in equilibrio termico tra loro. Questa legge consente di stabilire il principio della temperatura. Questo principio serve per confrontare l'energia termica di due corpi diversi trovati in equilibrio termico tra loro. Se questi due corpi hanno un equilibrio termico, sarà inutilmente alla stessa temperatura. Se invece entrambi cambiano l'equilibrio termico con un terzo sistema, saranno anche tra di loro.

Spero che con queste informazioni possiate saperne di più sulle leggi della termodinamica.


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  1.   Isabel suddetto

    Ciao brava, come posso saperne di più sull'argomento? Grazie, saluti.