Thawj txoj cai ntawm thermodynamics yog pib ntawm txhua yam uas muaj nyob

Kev kawm ntawm kev kawm thermodynamics yog lub zog hauv tag nrho nws cov tshwm sim thiab, qhov tseem ceeb tshaj plaws, lub zog hloov ntawm ib hom mus rau lwm tus. Nws thiaj li tshwm sim hais tias lub sij hawm originated nyob rau hauv lub hnub thaum ntxov ntawm kev tshawb fawb nyob rau hauv lub teb ntawm lub zog kev tshawb fawb, thiab nyob rau ntawm lub sij hawm ib daim ntawv teev txawv hom ntawm lub zog yog tseem me me - txhua yam thiab thermal. Yog li ntawd, lub npe "thermodynamics" feem ntau yog qhov tseeb ntawm qhov kev kawm - kev txav chaw (hloov mus) thiab kev hloov dua siab tshiab rau kev ua haujlwm thiab ua lwm yam. Maj mam muaj cov ntsiab lus uas piav txog thermal processes: thaum tshav kub kub, thiab thaum kawg, ib chav ntsuas seb qhov ntsuas kub - calorie (1772, M. Wilke). Ntau lub sij hawm yuav dhau mus thiab thawj txoj cai ntawm thermodynamics yuav tsum formulated, tab sis txhua kauj ruam yog qhov tshwm sim ntawm txoj kev mob siab ntawm cov kws tshawb fawb ntau.

Yuav kom kawm kev cai ntawm thermodynamics yog ib co cov rooj sib txoos txais, uas txoj kev kawm no highlight tus kwv thiab qhia kom meej nws cov khoom yuav tsum tau kawm. Cov khoom nyob rau hauv kev tshawb nrhiav yog sawv cev raws li kaw kaw los ntawm ib tug neeg coob coob. Yog hais tias nyob rau hauv lub system nws yog tau los mus txiav txim rau tus ciam teb ntawm ib tug ntim, ces nws yog hu ua lub cev. Qhov no yog li cas tus neeg koom tes ntawm lub thermodynamic nkaus tshwm: qhov nruab nrab qhov system, xa tuaj rau hauv ib lub ntim, yog ib qho roj zoo tagnrho. Hauv kev hloov ntawm lub zog, lub thermodynamic system hloov nws lub xeev, thiab cov kev hloov no tau piav qhia los ntawm txheej txheem - cov txheej txheem tsis. Yog tias qhov ntsuas kub T, ntim V thiab siab P npaum li cas tsis muaj, ces lawv txaus los piav txog cov txheej txheem thermodynamic. Tag nrho cov tshuab xam tag nrho rau cov xeev equilibrium. Kev tsim tawm ntawm ib qho kev sib npaug, piv txwv, tshav kub, yog ib txheej txheem ntawm cov cua sov hloov - ib yam dab tsi cools down, thiab ib yam dab tsi warms li. Nyob rau tib lub sij hawm, qhov ntau ntawm "muab-tau txais", raws li thawj txoj cai ntawm thermodynamics hais, yuav zoo li qub. Thiab ntawm no yog lus dag lub ntsiab qhov teeb meem yog hais tias rau centuries, zaum txiav txim: Nrhiav koom ntawm lub zog metabolism thiab los mus txiav txim lawv lub luag hauj lwm nyob rau hauv tus txheej txheem.

Lub hauv paus ntawm theoretical apparatus ntawm thermodynamics yog 3 cov cai. Nws pom tias lub cev yuav nqus tau lub zog los ntawm kev ua kom nws sab hauv (piv txwv li, cua sov) thiab / los yog vim nws sab hauv zog ua hauj lwm hauv kev kov yeej lwm yam rog (piv txwv, thawb lub piston). Raws li, thawj txoj kev cai thermodynamics yog kho raws li nram no: cov kev hloov nyob rau hauv internal zog U ntawm lub cev yog lub sum ntawm lub zog absorbed lawv lub zog Q thiab lwm rog A. lej, qhov no yog los ntawm cov infinitesimal hloov raws li nram no:

DU = dQ + dA (1)

Qhov tseeb, qhov no yog txoj cai ntawm kev txuag ntawm lub zog, peb tuaj yeem hais, txoj cai ntawm kev ua.

Cov peculiarities ntawm cov thermodynamic kev feem ntau pom tau tias nyob hauv tus qauv uas muaj cov pa roj ntsha zoo tshaj plaws los ntawm lub chaw ua haujlwm, uas muaj peev xwm ua kom sov thiab / lossis mechanically ua los ntawm sab nraud zog (compression-expansion) los ntawm piston, thiab ib qho tsis - siab P, ntim V lossis kub T Yog sib npaug zos rau ib qho. Daim ntawv thov ntawm thawj txoj cai ntawm thermodynamics mus rau isoprocesses ua rau nws muaj peev xwm los txiav txim tau qhov chaw ntawm lub zog txais hluav taws xob rau tej yam kev mob.

Tus txheej txheem yogochoric txhais tias V = const. Vim lub fact tias tus neeg kho tshuab ua hauj lwm yog tsis muaj, vim hais tias ntim tsis hloov los ntawm cua sov xwb yuav ua rau kom lub internal zog, thiab ces: Da = pdV = 0, thiab chaw pib du = dQ thiab nws yuav txiav txim los ntawm txoj kev sib raug:

DQ = (m / M) * CV * dT (2)

Yog li, txoj kev yogochoric yog vim muaj kev kub nce.

Tus txheej txheem isobaric assumes p = const, thiab tus mob no yog tau ntsib yog cov ua hauj lwm nruab nrab ua haujlwm ua hauj lwm rau cua sov, piv txwv li, tsiv lub piston. Yog hais tias koj tig mus thov qhia rau thaum tshav kub kub lub zog, thiab kab zauv ntawm Mendeleev-Clapeyron, ib tug yuav tau yooj yim nrhiav tau ib qho kev qhia rau xam tus neeg kho tshuab kev lag luam ntawm roj :

A = (m / M) * R * (T2-T1) (3)

R yog qhov tsis tu ncua, thiab txhais tau tias ua haujlwm ua kom lub zog ntim ntawm qhov ib mole, yog qhov kub hloov los ntawm ib daim Kelvin. Qhov xaus: nyob hauv txoj kev isobaric, cov roj muaj ntxiv los ntawm cov cua kub cua (2) thiab siv ib feem ntawm qhov ntxiv zog ntawm kev tsim kho (3).

Cov txheej txheem uas T = const, hauv thermodynamics hu ua isothermal. Nws essence lies nyob rau hauv lub fact tias lub zog nrog tau txais vim yog cua sov yog kom siv tag nrho rau kev ua hauj lwm rau overcoming sab nraud rog. Thawj txoj cai ntawm thermodynamics rau isoprocesses qhia tias yuav kom muaj lub cev tsis tu ncua, nws lub zog ua haujlwm rau cov nqi ntawm kev ua hauj lwm thiab nws nyob ntawm kev hloov siab. Tshawb cov nqi hluav taws xob no yog los ntawm kev qhia:

Q = A = (m / M) * R * T * (ln (p1 / p2)).