Back to the topics list

termodinamik

Termodinamikaya giriş

Termodinamika istilik, iş və temperatur və onların enerji, şüalanma və maddənin fiziki xassələri ilə əlaqəsini araşdıran fizikanın bir sahəsidir. O, həmçinin istilik enerjisinin digər enerji formalarına necə çevrildiyini və onun maddəyə necə təsir etdiyini təsvir edir. Termodinamika sahəsi fizika, kimya və digər sahələr də daxil olmaqla elm və mühəndislikdə fundamentaldır.

Termodinamikanın əsas anlayışları

Termodinamikanın öyrənilməsi Termodinamikanın Sıfırıncı, Birinci, İkinci və Üçüncü Qanunları kimi tanınan dörd qanunla idarə olunan bir neçə əsas konsepsiya ətrafında fırlanır.

• Termodinamikanın Sıfırıncı Qanununda deyilir ki, əgər iki sistemin hər biri üçüncü sistemlə istilik tarazlığındadırsa, o zaman onlar bir-biri ilə istilik tarazlığındadırlar. Bu qanun temperatur anlayışına imkan verir.
• Termodinamikanın Birinci Qanunu , həmçinin enerjinin saxlanması qanunu kimi də tanınır, enerjinin təcrid olunmuş bir sistemdə yaradıla və ya məhv edilə bilməyəcəyini bildirir. Sistemin ümumi enerjisi sabitdir, baxmayaraq ki, enerji formaları dəyişə bilər. Riyazi dillə desək, \(\Delta U = Q - W\) , burada \(\Delta U\) sistemin daxili enerjisinin dəyişməsi, \(Q\) sistemə əlavə olunan istilikdir və \(W\) sistemin gördüyü işdir.
• Termodinamikanın İkinci Qanununda deyilir ki, təcrid olunmuş sistemin ümumi entropiyası zamanla heç vaxt azala bilməz və yalnız və yalnız bütün proseslər geri dönən olduqda sabitdir. Entropiya sistemdəki nizamsızlıq və ya təsadüfiliyin ölçüsüdür. Bu qanun təbii proseslərin istiqamətini izah edir, onları dönməz edir.
• Termodinamikanın Üçüncü Qanununda deyilir ki, sistemin temperaturu mütləq sıfıra yaxınlaşdıqca sistemin entropiyası minimum dəyərə yaxınlaşır. Bu qanun mütləq sıfırı entropiyanın minimum dəyərinə çatdığı nəzəri temperatur kimi başa düşmək üçün əsas qoyur.

Temperatur və İstilik

Temperatur bir sistemdəki hissəciklərin orta kinetik enerjisinin ölçüsüdür. Sistemin ölçüsündən asılı olmayan intensiv bir xüsusiyyətdir. İstilik , əksinə, müxtəlif temperaturlu sistemlər və ya obyektlər arasında enerji ötürülməsi formasıdır. İstilik, istilik tarazlığı əldə olunana qədər daha yüksək temperaturlu cisimlərdən aşağı temperaturlu obyektlərə axır.

İş və Enerji

Termodinamikada iş , bir məsafədən hərəkət edən bir qüvvə səbəbindən sistemin ətrafına və ya əksinə ötürülən enerjiyə aiddir. Termodinamik kontekstdə enerji iş görmək qabiliyyətidir və kinetik, potensial və istilik enerjisi kimi müxtəlif formalarda olur.

Entropiya və ikinci qanun

Entropiya termodinamikanın ikinci qanununun başa düşülməsində mərkəzi anlayışdır. Sistemdəki pozğunluq və ya təsadüfiliyin miqdarını təmsil edir. Qanun proseslərin kainatın ümumi entropiyasını artıran istiqamətdə baş verdiyini göstərir.

Termodinamikanın praktik tətbiqləri

Termodinamika avtomobil mühərrikləri, soyuducu, kondisioner, elektrik stansiyaları və hətta bioloji prosesləri başa düşmək kimi müxtəlif sahələrdə və sənayelərdə həlledici rol oynayır.

• Avtomobil mühərriklərində yanacaq kimyəvi enerjisinin mexaniki işə çevrilməsini termodinamika prinsipləri idarə edir.
• Soyuducu və kondisioner sistemləri təbii istilik axınına zidd olaraq istiliyi daha soyuq mühitdən daha isti mühitə ötürmək üçün termodinamika prinsiplərindən istifadə edir.
• Elektrik stansiyaları , istər qalıq yanacaqlardan, istər nüvə enerjisindən, istərsə də bərpa olunan enerji mənbələrindən istifadə etsinlər, istilik enerjisini elektrik enerjisinə çevirməyin əsas prinsipləri əsasında işləyirlər.

Nəticə

Termodinamikanı başa düşmək gündəlik hadisələrin və müxtəlif texnoloji tətbiqlərin altında yatan prinsipləri dərk etmək üçün vacibdir. İstiliyin nə üçün isti cisimdən soyuq obyektə axdığını izah etməkdən, mürəkkəb elektrik stansiyalarının işinə və kainatı idarə edən əsas qanunlara qədər, termodinamika enerji sistemlərinin təhlili üçün bir çərçivə təmin edir. İstilik, iş, temperatur və enerji arasındakı əlaqələri tədqiq etməklə biz elmi və mühəndislik fənləri üçün vacib olan fiziki dünya haqqında anlayışlar əldə edirik. Termodinamikanı daha dərindən araşdırdıqca biz texnologiyada irəliləyişlər və təbii kainatı daha yaxşı başa düşmək üçün potensialı açırıq.