Entropiya

Entropiya moddasi

Oldingi muhokamada biz termodinamikaning ikkinchi qonunining bir nechta aniq bayonotlarini o'rganib chiqdik. Shuni ta'kidlash kerakki, bu aniq bayonotlar faqat ma'lum qaytarib bo'lmaydigan jarayonlarni tushuntirishi mumkin. Klauziy bayonoti faqat issiqlik uzatishni va uning muzlatgichlarning ishlash printsipi bilan bog'liqligini tushuntiradi. Kelvin va Plank bayonotlari issiqlik dvigatellarining ishlash printsipiga tegishli . Asosan, bu ikki bayonot issiqlik uzatishga tegishli. Ushbu ikkita bayonot yordamida tushuntirib bo'lmaydigan boshqa ko'plab qaytarib bo'lmaydigan jarayonlar mavjud.

Ko'proq o'qing

Sovutish mashinasi

Sovutish mashinalari haqidagi maqolalar

Sovutgich - bu teskari ishlaydigan issiqlik dvigateli. Shunday qilib, issiqlik dvigateli past haroratli mintaqadan issiqlikni oladi va uni yuqori haroratli mintaqaga qaytaradi. Bu jarayon sodir bo'lishi uchun dvigatel ish bajarishi kerak. Biroq, issiqlik tabiiy ravishda faqat yuqori haroratli mintaqadan past haroratli mintaqaga oqadi. Issiqlik o'z-o'zidan past haroratli mintaqadan yuqori haroratli mintaqaga oqishi mumkin emas. Bu avval muhokama qilingan Klauzius bayonotiga mos keladi. Sovutgichda sodir bo'ladigan jarayon uchun oldingi Klauzius bayonoti quyidagicha yozilishi mumkin:

Ko'proq o'qing

Carnot dvigatelining aylanishi

Carnot dvigatelining aylanishi haqida maqola

Issiqlik dvigatelining samaradorligini qanday oshirishni bilish uchun Sadi Karno (1796-1832) ismli fransuz olimi 1824-yilda ideal issiqlik dvigatelini nazariy jihatdan o'rgangan. O'sha paytda termodinamikaning birinchi qonuni ham, termodinamikaning ikkinchi qonuni ham shakllanmagan edi. Birinchi qonun shakllanmagan edi, chunki olimlar hali issiqlik energiya ekanligini bilishmagan edi. Joul va uning do'stlari 1830-yillarda tajribalar o'tkazgandan so'ng, olimlar issiqlik harorat farqlari tufayli uzatiladigan energiya ekanligini faqat aniq bilishgan. Shunday qilib, termodinamikaning birinchi qonuni 1830-yildan keyin shakllantirilgan. Sadi Karno 1824-yilda ideal issiqlik dvigatelini nazariy jihatdan o'rgangan edi. U olib borgan tadqiqot aslida o'sha paytda ishlatilgan bug 'dvigatellarining samaradorligini oshirish edi. O'sha paytdagi ko'pgina bug' dvigatellari unchalik samarali emas edi.

Ko'proq o'qing

Termodinamikaning ikkinchi qonuni

Termodinamikaning ikkinchi qonuni haqida maqola

Tabiiy ravishda sodir bo'ladigan barcha jarayonlar faqat bitta yo'nalishda sodir bo'ladi, ammo teskari yo'nalishda sodir bo'la olmaydi, bu odatda qaytarib bo'lmaydigan jarayonlar deb ataladi. Mango poyasidan ajralib, yerga erkin tushgandan so'ng , hech qachon yuqoriga ko'tarilmaydi. Biz itarib, keyin to'xtagan kitob hech qachon bizga qarab orqaga qaytmaydi. Agar biz yuqori haroratli narsaga (issiq narsa) past haroratli narsaga (sovuq narsa) tegsak, issiqlik yuqori haroratli narsadan past haroratli narsaga tabiiy ravishda oqadi. Biz hech qachon teskari jarayonni ko'rmaymiz, bunda issiqlik tabiiy ravishda sovuq narsadan issiq narsaga o'tadi. Agar bu jarayon sodir bo'lganida, sovuq narsa sovuqroq bo'lar edi, issiq narsa esa qizib ketardi. Lekin aslida unday emas. Bir-biridan farq qiladigan ko'rinadigan ko'plab qaytarib bo'lmaydigan jarayonlar mavjud, ammo ularning barchasi energiya shaklidagi o'zgarishlarni va energiyani bir narsadan boshqasiga o'tkazishni o'z ichiga oladi.

Ko'proq o'qing

Termodinamikaning birinchi qonunini bir nechta termodinamik jarayonlarga qo'llash

Termodinamikaning birinchi qonunini bir nechta termodinamik jarayonlarga qo'llash bo'yicha maqola

Avvalroq biz Termodinamikaning Birinchi Qonunini muhokama qildik va tizim tomonidan bajarilgan ishni tahlil qildik . Bu safar biz Termodinamikaning Birinchi Qonunining to'rtta termodinamik jarayonda qo'llanilishini ko'rib chiqamiz. Ko'rib chiqilayotgan to'rtta termodinamik jarayon izotermik, izoxorik, izobarik va adiabatikdir. Bu atamalar yunon tilidan olingan.

Izotermik jarayon (doimiy harorat)

Avvalo, termodinamikaning birinchi qonunining izotermik jarayonga qo'llanilishini ko'rib chiqaylik. Izotermik jarayonda tizimning harorati doimiy ravishda saqlanadi. Nazariy jihatdan tahlil qilayotgan tizimimiz ideal gazdir. Ideal gazning harorati ideal gazning ichki energiyasiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir (U = 3/2 nRT). T doimiy bo'lib qolganligi sababli, U ham doimiy bo'lib qoladi. Shuning uchun, izotermik jarayonga qo'llanilganda, termodinamikaning birinchi qonuni uchun tenglama quyidagicha bo'ladi:

Ko'proq o'qing

Energiyani saqlash qonuni

Energiyani saqlash qonuni haqida maqola

Energiya shakllari

Kundalik hayotimizda energiyaning ko'plab shakllari mavjud. Ish va energiya mavzusida biz mexanik energiyaning ikki shakli bilan tanishdik: potensial energiya va kinetik energiya . Potensial energiya bir nechta turlardan iborat, jumladan, tortishish energiyasi, elastik energiya va elektr energiyasi . Kinetik energiya ikki turdan iborat: translyatsion kinetik energiya va aylanish kinetik energiyasi.

Mazali, pishgan mango poyasidan osilib turganda tortishish potensial energiyasiga ega. Xuddi shu narsa yerdan ma'lum bir balandlikda, masalan, tomning tepasida bo'lganingizda ham sodir bo'ladi. Ob'ekt Yerga nisbatan joylashuvi tufayli tortishish potensial energiyasiga ega.

Ko'proq o'qing

Termodinamikaning birinchi qonuni

Termodinamikaning birinchi qonuni material

Termodinamik jarayon

Issiqlik (Q) - bu harorat farqi tufayli bir obyektdan ikkinchi obyektga o'tadigan energiya. Tizim va atrof-muhitga nisbatan issiqlikni tizimdan atrof-muhitga o'tadigan energiya yoki harorat farqi tufayli atrof-muhitdan tizimga o'tadigan energiya deyish mumkin. Agar tizim harorati atrof-muhit haroratidan yuqori bo'lsa, issiqlik tizimdan atrof-muhitga oqib o'tadi. Aksincha, agar atrof-muhit harorati tizim haroratidan yuqori bo'lsa, issiqlik atrof-muhitdan tizimga oqib o'tadi.

Agar issiqlik (Q) harorat farqi tufayli energiya uzatilishi bilan bog'liq bo'lsa, u holda Ish (W) mexanik vositalar orqali sodir bo'ladigan energiya uzatilishi bilan bog'liq. Masalan, agar tizim muhitda ishlasa, u holda energiya avtomatik ravishda tizimdan muhitga o'tadi. Aksincha, agar muhit tizimda ishlasa, u holda energiya muhitdan tizimga o'tadi.

Ko'proq o'qing