Sheria ya kwanza na ya pili ya thermodynamics

Kabla ya kuzingatia kanuni za kwanza na za pili za thermodynamics, ni muhimu kuamua nini hasa maana ya neno "thermodynamics". Katika kesi hii, neno linasema yenyewe: ni rahisi kufafanua nyingine mbili - "thermo" na "mienendo". Ili kutafsiriwa kutoka Kigiriki, "joto, joto" na "nguvu, harakati, mabadiliko" hupatikana. Kwa maneno mengine, thermodynamics ni moja ya matawi ya fizikia ambayo inachunguza sifa za mabadiliko ya joto katika aina nyingine za nishati na kinyume chake. Katika kesi hiyo, mwendo wa joto wa vitu vya microworld (atomi, molekuli, chembe) hazijumuishwa katika sehemu iliyotajwa na inasoma katika maeneo mengine ya sayansi. Thermodynamics inahusika na macrosystems nzima, ambayo kiasi, shinikizo, nk ni tabia.

Sayansi hii inategemea baadhi ya vipengele vya msingi (zero, kwanza, sheria ya pili ya thermodynamics) kuchukuliwa kama postulates. Wao walikuwa wameamua majaribio na kuthibitishwa na mahesabu ya nadharia. Uhusiano kati yao ni moja kwa moja tu, kwani haiwezekani kwa moja kwa moja kupata asili moja kutoka kwa mwingine.

Kuna asili nne - kutoka sifuri hadi ya tatu. Tunaonyesha maana ya kila mmoja wao. Kanuni ya sifuri ya thermodynamics inasema kuwa mfumo wowote huelekea usawa wa thermodynamic, hivyo wakati ushawishi wa nje unapotea, mwisho huwa hutokea. Katika hiyo, mfumo wa pekee unaweza kuwa wakati usio na ukomo.

Moja ya kuu ni sheria ya kwanza ya thermodynamics. Ilikuwa ya kwanza iliyoandaliwa katika karne ya 19. Kwa hakika, ni sheria ya uhifadhi wa nishati inayotumika kwa michakato ya thermodynamic inayotokana na macrosystems. Kwa njia, mara kwa mara kwa usaidizi wa utaratibu huu, uwezekano wa kuwepo kwa mwendo wa daima unakataliwa , kwani kwa ajili ya utendaji kazi ni muhimu kuwajulisha mfumo kutoka nje na nishati ya ziada. Kulingana na yeye, katika mfumo uliofungwa pekee, thamani ya nishati daima haibadilika.

Sheria ya pili ya thermodynamics ni ujuzi kwa kila mtu kutoka utoto. Kwa mujibu wa yeye, nishati ya joto inaweza kawaida kuambukizwa katika mwelekeo mmoja tu - kutoka kwenye mwili wa joto hadi chini ya joto. Kwa mfano, hii ndio sababu inaonekana baridi wakati wa baridi, kama hali ya joto iliyoko chini ni ya mwili wa binadamu, ambayo husababisha joto chafu. Sheria ya pili ya thermodynamics ni moja ya maarufu sana. Moja ya matokeo yake inaonyesha kuwa nishati nzima ndani ya mfumo haiwezi kubadilishwa kabisa kuwa kazi muhimu. Kushangaza, sheria ya pili ya thermodynamics haijatikani. Kwa kuanzisha wingi wa majaribio, ufanisi huu ulitolewa, kisha ukachukuliwa kama axiom.

Je, ni moja ya mambo ambayo yanaelezea sheria ya pili ya thermodynamics? Entropy! Neno hili kwa Kigiriki lina maana "mabadiliko". Entropy ni tabia ya mfumo wowote wa thermodynamic na ni kazi ya serikali. Kwa ujumla, tunaweza kudhani kwamba entropy inaonyesha tamaa ya mfumo wowote kuwa na matatizo. R. Clausius, ambaye alipendekeza kipindi hiki kwa mchakato wa thermodynamic, alitoa mfano wa mfano na maji ya kufungia: fikiria maji yaliyo katika hali ya kioevu kwenye mipaka ya digrii za zero Celsius. Ni muhimu kwake kumripoti sehemu ya nishati ya nje ya kutosha kuvuruga usawa, kama kioevu kinapita katika hali imara (barafu). Wakati huo huo, kutokana na mabadiliko ya ndani katika muundo, sehemu ya nishati hutolewa. Katika kesi hii tunazungumzia juu ya mchakato wa kurekebishwa. Kwa hiyo, mabadiliko katika entropy ni uwiano wa jumla ya nishati ya joto kwa thamani kamili ya joto. Moja ya matokeo yanaonyesha kuwa katika mifumo imefungwa bila ushawishi wa nje thamani ya entropy huongezeka.