Back to the topics list

termodinamika

Termodinamikaga kirish

Termodinamika - fizikaning issiqlik, ish va harorat, ularning energiya, nurlanish va moddaning fizik xossalari bilan bog'liqligi bilan bog'liq bo'limi. Shuningdek, u issiqlik energiyasining boshqa energiya turlariga va undan qanday aylanishini va uning materiyaga qanday ta'sir qilishini tasvirlaydi. Termodinamika sohasi fan va texnikada, jumladan, fizika, kimyo va boshqa sohalarda asosiy hisoblanadi.

Termodinamikaning asosiy tushunchalari

Termodinamikani o'rganish termodinamikaning nolinchi, birinchi, ikkinchi va uchinchi qonunlari deb nomlanuvchi to'rtta qonun bilan boshqariladigan bir nechta asosiy tushunchalar atrofida aylanadi.

• Termodinamikaning nolinchi qonuni shuni ko'rsatadiki, agar ikkita tizim uchinchi tizim bilan termal muvozanatda bo'lsa, ular bir-biri bilan issiqlik muvozanatida bo'ladi. Bu qonun harorat tushunchasiga imkon beradi.
• Termodinamikaning birinchi qonuni , shuningdek, energiyaning saqlanish qonuni sifatida ham tanilgan, izolyatsiya qilingan tizimda energiyani yaratish yoki yo'q qilish mumkin emasligini ta'kidlaydi. Tizimning umumiy energiyasi doimiy, ammo energiya shakllarini o'zgartirishi mumkin. Matematik nuqtai nazardan, \(\Delta U = Q - W\) , bu erda \(\Delta U\) tizimning ichki energiyasining o'zgarishi, \(Q\) - tizimga qo'shilgan issiqlik va \(W\) - tizim tomonidan bajariladigan ish.
• Termodinamikaning ikkinchi qonunida aytilishicha, izolyatsiya qilingan tizimning umumiy entropiyasi vaqt o'tishi bilan hech qachon kamaymaydi va agar barcha jarayonlar qaytar bo'lsa, doimiy bo'ladi. Entropiya - bu tizimdagi tartibsizlik yoki tasodifiylik o'lchovidir. Bu qonun tabiiy jarayonlarning yo'nalishini tushuntirib, ularni qaytarilmas qiladi.
• Termodinamikaning uchinchi qonunida aytilishicha, tizimning harorati mutlaq nolga yaqinlashganda, tizimning entropiyasi minimal qiymatga yaqinlashadi. Bu qonun mutlaq nolni entropiya minimal qiymatiga etgan nazariy harorat sifatida tushunish uchun asos yaratadi.

Harorat va issiqlik

Harorat - bu tizimdagi zarrachalarning o'rtacha kinetik energiyasining o'lchovidir. Bu tizim hajmiga bog'liq bo'lmagan intensiv xususiyatdir. Issiqlik , boshqa tomondan, har xil haroratga ega bo'lgan tizimlar yoki ob'ektlar o'rtasida energiya uzatish shaklidir. Issiqlik yuqori haroratli jismlardan past haroratli ob'ektlarga issiqlik muvozanatiga erishilgunga qadar o'tadi.

Ish va energiya

Termodinamikada ish deganda, masofa orqali ta'sir qiluvchi kuch tufayli tizim tomonidan uning atrofiga yoki aksincha, uzatiladigan energiya tushuniladi. Termodinamik kontekstdagi energiya ish qilish qobiliyatidir va kinetik, potentsial va issiqlik energiyasi kabi turli shakllarda keladi.

Entropiya va ikkinchi qonun

Entropiya termodinamikaning ikkinchi qonunini tushunishda markaziy tushunchadir. Bu tizimdagi tartibsizlik yoki tasodifiylik miqdorini ifodalaydi. Qonun jarayonlarning koinotning umumiy entropiyasini oshiradigan yo'nalishda sodir bo'lishini ko'rsatadi.

Termodinamikaning amaliy qo'llanilishi

Termodinamika turli sohalarda va sanoatda, jumladan avtomobil dvigatellari, sovutish, konditsionerlik, elektr stantsiyalarida va hatto biologik jarayonlarni tushunishda hal qiluvchi rol o'ynaydi.

• Avtomobil dvigatellarida yoqilg'i kimyoviy energiyasini mexanik ishga aylantirishni termodinamika tamoyillari boshqaradi.
• Sovutgich va konditsioner tizimlari issiqlikni tabiiy issiqlik oqimidan farqli ravishda sovuqroq muhitdan issiqroq muhitga o'tkazish uchun termodinamika tamoyillaridan foydalanadi.
• Elektr stansiyalari , ular qazib olinadigan yoqilg'idan, atom energiyasidan yoki qayta tiklanadigan energiya manbalaridan foydalanishidan qat'i nazar, issiqlik energiyasini elektr energiyasiga aylantirishning asosiy tamoyillari asosida ishlaydi.

Xulosa

Termodinamikani tushunish kundalik hodisalar va turli texnologik qo'llanmalar asosidagi tamoyillarni tushunish uchun zarurdir. Issiqlik nima uchun issiq ob'ektdan sovuqqa o'tishini tushuntirishdan tortib, murakkab elektr stansiyalarining ishlashi va koinotni boshqaradigan asosiy qonunlargacha, termodinamika energiya tizimlarini tahlil qilish uchun asos yaratadi. Issiqlik, ish, harorat va energiya o'rtasidagi munosabatlarni o'rganish orqali biz ilmiy va muhandislik fanlari uchun muhim bo'lgan jismoniy dunyo haqida tushunchaga ega bo'lamiz. Termodinamikaga chuqurroq kirib borar ekanmiz, biz texnologiya taraqqiyoti va tabiiy koinotni yaxshiroq tushunish imkoniyatlarini ochamiz.