Lub thermodynamics thiab tshav kub hloov. Txoj kev ntawm tshav kub hloov lwm lub tsev thiab muab xam. Thaum tshav kub kub hloov lwm lub tsev - nws yog ...

Niaj hnub no peb yuav sim mus nrhiav ib lo lus teb rau lo lus nug "Thaum tshav kub kub - uas ..?". Nyob rau hauv no tsab xov xwm peb xav txog hais tias yog ib tug txheej txheem, uas nws cov hom muaj nyob rau hauv cov xwm, thiab paub dab tsi yog qhov kev sib raug zoo ntawm lub tshav kub hloov lwm lub tsev thiab thermodynamics.

txhais

Thaum tshav kub kub hloov - ib lub cev, qhov essence ntawm uas yog mus rau cov hloov thaum tshav kub kub zog. Txauv yuav siv sij hawm qhov chaw nruab nrab ntawm ob lub cev, los yog lawv cov system. Yog li yuavtsum tau kawm uantej thaum tshav kub kub hloov lwm lub tsev yuav tsum yog los ntawm ib tug rhuab lub cev mus rau ib tug tsawg rhuab.

txheej txheem nta

Thaum tshav kub kub hloov lwm lub tsev - qhov no yog qhov zoo ntawm phenomenon uas yuav tshwm sim los ntawm kev mus ntsib, thiab nyob rau hauv lub xub ntiag ntawm faib phab ntsa. Nyob rau hauv thawj cov ntaub ntawv, tag nrho cov meej, tab sis nyob rau hauv lub thib ob lub cev yuav tsum tau siv raws li tej ntaub ntawv, ib puag ncig. Thaum tshav kub kub hloov lwm lub tsev yuav tshwm sim nyob rau hauv tus neeg mob qhov twg lub system muaj ob los yog ntau tshaj lub cev, tsis yog nyob rau hauv ib lub xeev ntawm thermal equilibrium. Hais tias yog, ib yam ntawm cov khoom muaj ib tug ntau dua los yog tsawg kub tshaj rau lwm yam. Ntawm no ces hloov lub thermal lub hwj chim. Nws yog ib zajlus kom xav tias nws yuav tau ua kom tiav thaum lub system los rau hauv ib lub xeev ntawm thermodynamic los yog thermal equilibrium. Cov txheej txheem no tshwm sim nthawv, raws li peb muaj peev xwm qhia rau lub thib ob txoj cai ntawm thermodynamics.

hom

Thaum tshav kub kub hloov lwm lub tsev - ib tug txheej txheem uas yuav tsum tau muab faib mus rau hauv peb txoj kev. Lawv yuav muaj ib tug yooj yim xwm, vim hais tias nyob rau hauv lawv muaj ib tug tiag tiag sub nrog nws tus kheej cov yam ntxwv ntawm ib tug par nrog general cai. Niaj hnub no yog muab faib ua peb hom ntawm tshav kub hloov lwm lub tsev. Qhov no conduction, convection thiab tawg. Peb pib nrog cov thawj, tej zaum.

Txoj kev ntawm tshav kub hloov. Thermal conductivity.

Li ntawd, yog cov cuab yeej ntawm ib cov khoom cev yuav ua rau lub zog hloov lwm lub tsev. Yog li ntawd nws yog kis los ntawm cov kub tshaj qhov chaw ntawm lub tib lub uas yog thaum. Lub hauv paus ntawm no phenomenon yog lub hauv paus ntsiab lus ntawm chaotic suab ntawm molecules. Qhov no thiaj li hu ua Brownian tsab ntawv tsa suab. Qhov ntau dua qhov kub ntawm lub cev, qhov ntau nws txav nyob rau hauv lub molecule, vim hais tias lawv muaj ib tug ntau dua kev tig tau zog. Cov txheej txheem yuav thermal conduction electrons, molecules, atoms. Nws yog nqa tawm nyob rau hauv lub cev, ntau qhov chaw uas muaj tsis zoo tib kub.

Yog hais tias lub tshuaj yog tau kev tshav kub, peb yuav hais lus ntawm ib tug ntau yam ntxwv. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv no, nws plays lub luag hauj lwm ntawm lub cua sov conductivity. Qhov no yam ntxwv qhia ntau npaum li cas thaum tshav kub kub kis tau los ntawm tus neeg tsis muaj ntev thiab cheeb tsam ib chav tsev lub sij hawm. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv no, lub cev kub yuav hloov los ntawm raws nraim 1 K.

Yav tas los nws twb ntseeg tau tias cov kev pauv ntawm tshav kub nyob rau hauv txawv lub cev (xws li thaum tshav kub kub kis tau tus mob ncej lug) vim lub fact tias los ntawm ib lub cev ib feem mus rau lwm lub thiaj li hu ua caloric flows. Txawm li cas los, tej yam tshwm sim ntawm nws tiag tiag lub neej, tsis muaj ib tug tau pom, thiab thaum twg lub molecular-kinetic kev tshawb xav tau tsim rau ib tug tej theem, hais txog lub caloric thiab tsis nco qab xav tias, vim hais tias cov kev xav yog untenable.

Convection. Lub tshav kub hloov lwm lub tsev dej

Los ntawm no txoj kev ntawm lub tshav kub zog pauv to taub mus nrog nrog threads. Cia peb xav txog tej yam ib tug hwj kais dej. Raws li yog lub npe hu, ib tug rhuab cua ntws upward climb. Ib tug txias, cev ntas poob downwards. Yog li ntawd yog vim li cas tag nrho cov dej yuav tsum tau nws yuav li cas? Nws yog raws nraim tib yam. Thiab nyob rau hauv cov ntawm no lub voj voog, tag nrho cov khaubncaws sab nraud povtseg ntawm cov dej, tsis muaj teeb meem ntau npaum li cas lawv tej zaum yuav, yuav sov txog li kom ua ntej rau hauv lub xeev ntawm thermal equilibrium. Nyob rau hauv tej yam tej yam kev mob, ntawm chav kawm.

tawg

Qhov no yog cov hauv paus ntsiab lus ntawm electromagnetic tawg. Nws yog vim lub internal zog. Txaus mus rau hauv cov kev tshawb xav ntawm tshav kub tawg tsis tau pib, tsuas nco ntsoov tias yog vim li cas no yog lub ntaus ntawv ntawm them hais, atoms thiab molecules.

Tej yam yooj yim paub tab ntawm thermal conductivity

Tam sim no wb tham txog yuav ua li cas, nyob rau hauv kev xyaum zoo xws li thaum tshav kub kub hloov lwm lub tsev suav. Wb daws ib tug yooj yim teeb meem txog nrog cov kom muaj nuj nqis ntawm tshav kub. Cia peb xav hais tias peb muaj ib tug loj ntawm dej sib npaug zos rau ib nrab ib kilogram. Cov pib dej kub - 0 degrees Celsius, zaum kawg - 100. Peb nrhiav tshav kub kom muaj nuj nqis siv hu loj rau cua sov rau cov tshuaj yeeb dej caw.

Ua li no peb yuav tsum tau cov mis Q = cm (t ₂ -t _1), nyob qhov twg Q - nqi ntawm tshav kub, c - cov tshav kub ntawm dej, m - loj ntawm cov khoom, t ₁ - thawj zaug, t ₂ - kawg kub. Dej rooj yog tus nqi ntawm c cim. Cov tshav kub muaj peev xwm yog sib npaug zos rau 4200 J / kg * C. Tam sim no peb tus cov qhov tseem ceeb rau lub mis. Peb nrhiav tau hais tias tus nqi ntawm tshav kub yog sib npaug zos rau 210000 J, los yog 210 kJ.

Cov thawj txoj kev cai thermodynamics

Lub thermodynamics thiab tshav kub hloov lwm lub tsev txuas los ntawm tej yam kev cai. Nyob rau hauv lawv lub hauv paus - paub hais tias cov kev hloov nyob rau hauv internal zog nyob rau hauv lub kaw lus yuav ua tau tiav los ntawm ob txoj kev. Keeb kwm - txhua yam tw lag luam. Qhov thib ob - ib cov lus ib qhov nqi ntawm tshav kub. Raws li txoj ntsiab cai no, los ntawm txoj kev, thawj txoj kev cai thermodynamics. Ntawm no yog cov hais: Yog hais tias lub system tau qhia qhov nqi ntawm tshav kub, nws yuav tsum tau siv rau cov commission ua hauj lwm rau lwm lub cev los yog mus rau increment nws nrog lub zog. Cov zauv qhia yog: dQ = du + da.

Plus los yog rho tawm?

Kiag li tag nrho cov qhov tseem ceeb uas yog ib feem ntawm cov zauv cov ntaubntawv povthawj siv thawj txoj kev cai thermodynamics yuav sau raws li nrog lub "plus" thiab nrog ib tug "rho tawm" kos npe rau. Qhov kev xaiv ntawm cov txheej txheem yuav tsum dictated los ntawm cov tej yam kev mob. Cia peb xav hais tias cov system tau txais ib qhov nqi ntawm tshav kub. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv no, lub cev nyob rau hauv nws thaum tshav kub kub. Thiaj li, yog ib cov roj expansion thiab, thiaj li, ua hauj lwm yog ua li cas. Raws li ib tug tshwm sim, ces tus nqi yuav tau zoo. Yog hais tias tus nqi ntawm tshav kub muab pov tseg lawm, cov roj yog txias, ua hauj lwm yog ua li cas rau nws. Lub qhov tseem ceeb yuav rov qab qhov tseem ceeb.

Ib lwm formulation ntawm thawj txoj kev cai thermodynamics

Piv txwv tias peb muaj ib tug batch engine. Nws ua hauj lwm kua (los yog tus system), ua ib tug cyclic txheej txheem. Nws yog hu ua ib lub voj voog. Raws li ib tug tshwm sim, lub kaw lus yuav rov qab mus rau nws cov thawj lub xeev. Nws yuav muaj kuab muaj kev pov plob hais tias nyob rau hauv cov ntaub ntawv no qhov kev hloov nyob rau hauv internal zog yog sib npaug zos rau zero. Nws hloov tawm hais tias tus nqi ntawm cov cua sov yuav ua ncaj rau lub zoo meej txoj hauj lwm. Cov cai no ua rau nws tau mus formulate thawj txoj kev cai thermodynamics yog twb sib txawv.

Los ntawm no peb yuav to taub hais tias nyob rau hauv cov xwm yuav tsis yuav ib tug perpetual tsab ntawv tsa suab tshuab ntawm cov thawj zoo. Hais tias yog, ib tug ntaus ntawv uas ua hauj lwm nyob rau hauv ib tug loj npaum li cas piv rau lub zog tau txais los ntawm sab nraum. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv no, txiav txim yuav tsum tau ua tseg.

Cov thawj txoj kev cai thermodynamics rau izoprotsessov

Xav txog, yuav pib isochoric txheej txheem. Nyob rau hauv nws lub ntim tshua tas li. Yog li ntawd, lub volume hloov yuav pes tsawg. Li ntawd, cov ua hauj lwm kuj yuav pes tsawg. Peb tshem tawm no feem los ntawm cov thawj txoj kev cai thermodynamics, thiab ces muab tau cov mis dQ = du. Li no, rau isochoric txheej txheem tag nrho lub tshav kub muab tso rau hauv ib qhov system, mus rau ua lub internal zog ntawm cov roj, los yog mixtures thereof.

Tam sim no wb tham txog ib tug isobaric txheej txheem. Seem qhov siab nyob rau ntawd. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv no, lub sab hauv lub zog yuav hloov nyob rau hauv thaum uas tig mus commission ua hauj lwm. Ntawm no yog cov thawj mis: dQ = du + pdV. Peb yuav tau yooj yim xam ua hauj lwm. Nws yuav ua tau sib npaug zos rau cov kev qhia UR (T ₂ -t _1). Los ntawm txoj kev, qhov no yog lub cev lub ntsiab lus ntawm lub universal roj qhov. Nyob rau hauv lub xub ntiag ntawm ib tus nas ntawm roj thiab qhov kub thiab txias sib txawv, ib feem Kelvin, lub universal roj qhov yog sib npaug zos rau cov ua hauj lwm ua thaum lub sij hawm ib tug isobaric txheej txheem.