Legile termodinamicii

Cu siguranță ați auzit vreodată conceptul de legile termodinamicii. Este, de asemenea, cunoscut pentru principiile termodinamicii. Acestea se referă la cele mai elementare formulări ale acestei ramuri a fizicii. Este ca și cum el ar fi tatăl nostru în ceea ce privește baza tuturor. Sunt un set de situații de formulă care sunt responsabile pentru descrierea comportamentului așa-numitelor sisteme termodinamice. Aceste sisteme sunt o porțiune a universului izolată într-un mod teoretic pentru a putea face studii și pentru a înțelege tot ceea ce privește fizica fundamentală, cum ar fi temperatura, energia și entropia.

În acest articol vom explica tot ce trebuie să știți despre legile termodinamicii.

Legile termodinamicii

Există 4 legi ale termodinamicii și sunt enumerate de la zero la trei puncte, aceste legi servesc pentru a înțelege toate legile fizice ale universului nostru, precum și imposibilitatea anumitor fenomene să fie văzute în lumea noastră.

Aceste legi au o origine diferită. Unele au fost formulate din cele anterioare. Ultima lege cunoscută a termodinamicii este legea zero. Aceste legi sunt permanente în toate studiile și cercetările efectuate în laboratoare. Ele sunt esențiale pentru a înțelege cum funcționează universul nostru. Vom descrie unul câte unul care sunt legile termodinamicii.

Prima lege a termodinamicii

Această lege spune că energia nu poate fi creată sau distrusă, ci doar transformată. Aceasta este, de asemenea, cunoscută sub numele de legea conservării energiei. Practic indică faptul că în orice sistem fizic izolat de mediul său, energia în toată cantitatea sa va fi întotdeauna aceeași. Deși energia poate fi transformată într-un fel sau altul în alte tipuri de energii, totalitatea acestei energii este întotdeauna aceeași.

Vom da un exemplu pentru a-l înțelege mai bine. Urmând acest principiu, dacă furnizăm o anumită cantitate de energie sub formă de căldură unui sistem fizic, cantitatea totală de energie poate fi calculată prin găsirea diferenței dintre creșterea energiei sale interne plus munca depusă de sistem în împrejurimi. Cu alte cuvinte, diferența dintre energia pe care o are sistemul în acel moment și munca pe care a făcut-o va fi energia termică care este eliberată. In orice caz, Dacă adunăm toată energia totală a sistemului, chiar dacă o parte a acestuia a fost transformată ca căldură, suma totală a energiei sistemului este aceeași.

A doua lege a termodinamicii

Această lege spune următoarele: având suficient timp, toate sistemele vor tinde în cele din urmă să se dezechilibreze. Acest principiu este cunoscut și sub numele de legea entropiei. Acesta poate fi rezumat după cum urmează. Cantitatea de entropie care există în univers tinde să crească în timp. Entropia unui sistem este cea care măsoară gradul său de tulburare. Adică, a doua lege a termodinamicii ne spune că gradul de tulburare al sistemelor crește odată ce acestea au atins punctul de echilibru. Acest lucru sau înseamnă că, dacă acordăm suficient timp unui sistem, acesta va avea în cele din urmă dezechilibru.

Aceasta este legea care este responsabilă pentru explicarea ireversibilității unor fenomene fizice. De exemplu, ne ajută să explicăm de ce o hârtie a ars o hârtie nu poate reveni la forma sa originală. În acest sistem cunoscut sub numele de hârtie și foc, tulburarea a crescut într-o asemenea măsură încât nu este posibil să reveniți la originea sa. Această lege introduce funcția de stare de entropie, care în cazul sistemelor fizice este responsabilă pentru reprezentarea gradului de tulburare și a pierderii sale inevitabile de energie.

Toate acestea funcționează cu entropie, legând gradul de energie care nu poate fi utilizat de un sistem și, prin urmare, este pierdut în mediul înconjurător. Acest lucru se întâmplă dacă este o modificare a stării de echilibru. Ultimul grad de echilibru va avea mai multă entropie decât primul. Această lege prevede că schimbarea entropiei va fi întotdeauna egală sau mai mare decât transferul de căldură împărțit la temperatura sistemului. Temperatura în acest caz este o variabilă importantă pentru a defini entropia sistemului.

Pentru a înțelege al doilea principiu al termodinamicii vom da un exemplu. Dacă ardem o anumită cantitate de materie și punem mingea împreună cu cenușa rezultată, putem verifica dacă există mai puțină materie decât în ​​starea inițială. Acest lucru se datorează faptului că materia a devenit gaze care nu pot fi recuperate și care duc la dispersie și tulburări. Așa vedem că în starea unu a existat cel puțin entropie decât în ​​starea doi.

A treia lege a termodinamicii

Această lege spune următoarele: la atingerea zero absolut procesele sistemelor fizice se opresc. Zero absolut este cea mai scăzută temperatură la care putem fi. În acest caz, măsurăm temperatura în grade Kelvin. În acest fel, se afirmă că temperatura și răcirea determină ca entropia sistemului să fie dusă la zero absolut. În aceste cazuri, este tratată mai mult ca o constantă definită. Când se atinge zero absolut, procesele sistemelor fizice se opresc. Prin urmare, entropia va avea o valoare minimă, dar constantă.

A ajunge la zero absolut sau nu este ușor. Valoarea zero absolut în grade kelvin este zero, dar dacă o folosim în măsurarea scalei de temperatură Celsius este -273.15 grade.

Legea zero a termodinamicii

Această lege a fost ultima care a fost difuzată și are următorul conținut: dacă A = C și B = C, atunci A = B. Aceasta stabilește preceptele de bază și fundamentale ale celorlalte trei legi ale termodinamicii. Este ceea ce se presupune prin numele legii echilibrului termic. Adică, dacă sistemele sunt în echilibru termic independent de alte sisteme, acestea trebuie să fie în echilibru termic între ele. Această lege permite stabilirea principiului temperaturii. Acest principiu servește pentru a compara energia termică a două corpuri diferite găsite în echilibru termic între ele. Dacă aceste două corpuri au un echilibru termic, vor fi inutil la aceeași temperatură. Dacă, pe de altă parte, ambele schimbă echilibrul termic cu un al treilea sistem, ele vor fi, de asemenea, între ele.

Sper că cu aceste informații puteți afla mai multe despre legile termodinamicii.