Определение и обяснения на термодинамиката

Можем да определим термодинамика по два прости начина: науката за топлината и топлинните машини или науката за големите системи в равновесие. Първото определение е и първото в историята. Вторият дойде по-късно благодарение на пионерската работа на Лудвиг Болцман.

Заедно със статистическата физика (Статистическата физика има за цел да обясни поведението и развитието на системите.), От която тя вече е част, термодинамиката (можем да определим термодинамиката по два прости начина: науката за топлината.) Е една от големите теории за на което се основава сегашното разбиране за материята (Материята е веществото, което изгражда всяко тяло с осезаема реалност. Неговото.) .

Науката (Науката (лат. Scientia, „знание“) е, според речника.) На топлина и топлинни машини

Понятията за топлина и температура (Температурата е физическа величина, измерена с помощта на термометър и.) Са най-фундаменталните в термодинамиката. Можем да определим термодинамиката като наука за всички явления, които зависят от температурата и нейните промени.

Топлина и температура

Всеки има интуитивни познания за понятието температура. Тялото е топло или студено, в зависимост от това дали температурата му е по-висока или по-ниска. Но точно определение (определението е дискурс, който казва какво е нещо или какво означава име. Следователно.) Точността е по-трудна. Един от големите успехи на класическата термодинамика през деветнадесети век е да се даде дефиниция за абсолютна температура (Абсолютът е екстракт, получен от бетон или а.) От тяло: той се измерва в келвин (келвинът (символ K, кръстен на лорд Келвин) е SI единица за термодинамична температура. Пар.), Нула (Числото нула (от италианската нула, получено от арабски sifr.) Абсолютна = нула келвин = -273,15 градуса по Целзий (приблизително).

Топлината е още по-трудна за дефиниране. Стара теория (Думата теория идва от гръцката дума теореин, което означава „да съзерцаваш, да наблюдаваш.), Защитена по-специално от Лавуазие, приписвана на флуид (Течността е идеално деформируема материална среда. Ние се групираме под това. ) Специални, (невидими, непосилни или почти) свойства на топлината, калоричност, която циркулира от едно тяло в друго. Колкото по-горещо е тялото, толкова повече калорични. Тази теория е погрешна в смисъл (SENS (Стратегии за инженерно пренебрежимо стареене) е научен проект, който цели.) Където калорични не може да се идентифицира с физическа величина (Физическата величина е набор от мерни единици, променливи, порядъци и.), които се поддържат. Но термодинамиката все още дава смисъл на понятието топлина: това е количеството (Количеството е родов термин в метрологията (брой, количество); скалар.) Енергия (В здравия разум l 'енергията обозначава всичко, което прави възможно извършване на работа, за производство.), обменяна от система, с друга система или външна среда.

Термични машини

Класическата термодинамика излетя като наука за термичните машини или наука за мощта (Думата сила се използва в няколко области с определено значение:) движеща сила на огъня (Огънят е производството на пламък чрез екзотермична химическа реакция на окисляване.) .

Сади Карно инициира съвременни изследвания на топлинни машини в дисертация (Като цяло паметта е съхранение на информация. Това е и памет.) Основател, Размишления за движещата сила на огъня и за машините, подходящи за развиване на тази сила (1824). Цикълът на Карно (В термодинамиката цикълът на Карно е обратим цикличен процес на машината на.), Изучаван в тази дипломна работа, остава основният теоретичен пример за изследване на топлинните машини. Вместо „двигателна сила“, днес казваме, че термичните машини осигуряват работа и се чудим как да използваме топлината за непрекъсната работа.

Движението на макроскопични тела, които в милиметров мащаб и много по-малки, могат да произвеждат топлина, в смисъл, че правят телата по-горещи. Трябва само да потъркате ръцете си, за да го осъзнаете. И обратно, топлината може да задейства макроскопичните тела.

Примерите са многобройни. Можем да ги наречем пожарни машини или топлинни машини. Те са макроскопични системи, които запазват движението си, докато се поддържа температурна разлика между гореща и студена част.

Примери

Обикновена свещ (Свещта е обект, който обикновено се използва за осветление, съставен от тяло.) Задейства въздуха около нея в движение. Над пламъка се създава възходящ поток. Той се обновява непрекъснато от поток студен въздух, пристигащ отдолу. Те могат да се наблюдават в тиха стая с перо (Перото е, при птиците, сложна покривна продукция, състояща се от.) От пух или при приближаване до друг пламък. Това е конвекционен ток (Конвекцията е начин на енергиен трансфер, който включва изместване на.) .

Водата в тенджера над огъня започва да се движи като въздух над свещ и като всички течности над достатъчно горещи повърхности. Ако сложите корица, възниква ново явление. Парата () повдига капака, който след това пада, за да бъде повдигнат отново, безкрайно, докато огънят или водата не се изчерпят (Водата е повсеместно химично съединение на Земята, от съществено значение за всички.), Следователно производството на пара. Казва се, че това просто наблюдение (Наблюдението е действието на внимателно наблюдение на явленията, без волята им.), Което може да се направи във всяка кухня, е свързано с изобретението на парни машини. Движението на капака е твърде малко, за да бъде интересно. Спира веднага щом започне, защото парата, която го тласка (Pousse е името, дадено на нелегално състезание с автомобили в Реюнион.) Избягва всичко (Цялото, разбирано като съвкупност от съществуващото, често се тълкува като света или.) точно сега. Но ако поставим капака в цилиндър (Цилиндърът е повърхност в пространството, определена от права линия (d), наречена.), Получаваме бутало, което може да бъде изтласкано от пара или друг газ (Газът е набор на атоми или молекули много слабо свързани и.) за дълъг ход (Отнася се за двигател с вътрешно горене, чийто ход (изместването на буталото) е по-голям от.). Паровите двигатели и топлинните машини не винаги са изградени на принципа на буталото и цилиндъра, но много често. Другите решения не са много различни. Можем да считаме, че опитът на капака на тенджерата е в основата на изобретенията на всички топлинни машини.