ביישפילן פון אנווענדונג פון די געזעצן פון טערמאדינאמיק

ביישפילן פון אנווענדונג פון די געזעצן פון טערמאדינאמיק

די געזעצן פון טערמאדינאמיק זענען א סכום פון יסודות'דיגע פרינציפן וואס דערקלערן ווי ענערגיע טראנספערירט און ענדערט זיך אין פארעם, ספעציעל ווי זיי האבן א שייכות צו היץ, ארבעט, און די אייגנשאפטן פון מאטעריע. כאטש זיי קענען קלינגען טעארעטיש, די געזעצן פון טערמאדינאמיק זענען ענג פארבונדן מיטן טעגליכן לעבן: פון ווי א פרידזשידער קילט אפ עסן, ביז ווי א קאר מאטאר פארוואנדלט ברענשטאף אין באוועגונג, ביז ווי דער מענטשליכער קערפער האלט זיין טעמפעראטור. דער ארטיקל אויספארשט ביישפילן פון די געזעצן פון טערמאדינאמיק - פון דעם נולטן געזעץ ביזן דריטן געזעץ - אין גרינג-פארשטענדלעכער שפראך און רעאל-וועלט קאנטעקסטן.

1. נולטער געזעץ פון טערמאדינאמיק: גרונטלעכע קאנצעפטן פון טעמפעראטור און טערמישער גלייכגעוויכט

דער נולטער געזעץ פון טערמאדינאמיק זאגט: אויב סיסטעם א איז אין טערמישן גלייכגעוויכט מיט סיסטעם ב, און סיסטעם ב איז אין טערמישן גלייכגעוויכט מיט סיסטעם ג, דאן איז סיסטעם א אויך אין טערמישן גלייכגעוויכט מיט סיסטעם ג. די עסענץ איז דער באגריף פון טערמישן גלייכגעוויכט און די דעפיניציע פון ​​טעמפעראטור.

בייַשפּיל פון אַפּליקאַציע:
1. טערמאָמעטער צו מעסטן קערפּער טעמפּעראַטור
ווען מען לייגט אַ טערמאָמעטער אויפן קערפּער, פּאַסירט היץ-אויסטויש ביז דער טערמאָמעטער און קערפּער דערגרייכן טערמישן גלייכגעוויכט. אַמאָל דאָס גלייכגעוויכט ווערט דערגרייכט, ווערט די טעמפּעראַטור פונעם טערמאָמעטער באַטראַכט ווי די זעלבע ווי די קערפּער'ס טעמפּעראַטור, וואָס מאַכט די מעסטונג גילטיק. אָן דעם נולטן געזעץ, וואָלט דער באַגריף פון "מעסטן טעמפּעראַטור" געווען אומבאַגרינדעט.

2. קאליבראציע פון ​​טעמפּעראַטור מעסטן אינסטרומענטן אין אינדוסטריע
אין עסן, פארמאצעווטישע, אדער לאבאראטאריע פאבריקאציע, מוזן טעמפעראטור סענסארן קאליברירט ווערן ניצנדיק א סטאנדארט רעפערענץ (למשל, א וואסער באד ביי א ספעציפישע טעמפעראטור). דער סענסאר און רעפערענץ ווערן ערלויבט צו דערגרייכן טערמישע גלייכגעוויכט כדי די לייענונג זאל באטראכט ווערן אלס גענוי. דאס פארלאזט זיך גלייך אויף זעראטה'ס געזעץ.

2. דער ערשטער געזעץ פון טערמאדינאמיק: קאנסערוואציע פון ​​ענערגיע און היץ-ארבעט קאנווערזיע

דער ערשטער געזעץ פון טערמאדינאמיק איז א ספעציעלע פארעם פון געזעץ פון קאנסערוואציע פון ​​ענערגיע. קאנצעפטועל, די ענדערונג אין ענערגיע אין א סיסטעם איז גלייך צו די היץ אריינגאבע אין דעם סיסטעם מינוס די ארבעט געטאן דורך דעם סיסטעם אויף דער סביבה. ענערגיע קען נישט באשאפן אדער פארניכטעט ווערן—זי קען נאר טוישן פארעם.

בייַשפּיל פון אַפּליקאַציע:
1. אינערלעכע פארברענונג מאטארן (אויטאס און מאטארסייקלען)
בענזין אנטהאלט כעמישע ענערגיע. ווען פארברענט, ווערט די ענערגיע פארוואנדלט אין היץ-ענערגיע, וואס ווערט דערנאך פארוואנדלט אין מעכאנישע ארבעט צו באוועגן די פיסטאנען, קראַנקשאַפט, און לעצטנס די רעדער. נישט אלע פון ​​די ענערגיע ווערט באוועגונג; רוב גייט פארלוירן אלס היץ דורך די אויספּוף און ראַדיאַטאָר. דער ערשטער געזעץ דערקלערט וואוהין די ענערגיע גייט ווען א פאָרמיטל באוועגט זיך.

2. דאַמף קראַפטווערק (PLTU)
קוילן (אדער אן אנדער היץ מקור) הייצט וואסער צו שאפן הויך-דרוק פארע. דער פארע דרייט א טורבינע (טוט ארבעט), וואס דרייט א גענעראטאר, פראדוצירנדיג עלעקטריע. די ענערגיע קאנווערזיע סיקווענס פאלגט דעם ערשטן געזעץ: די אריינקומענדיקע היץ ענערגיע ווערט צעטיילט אין נוצלעכע עלעקטרישע ענערגיע און היץ ענערגיע וואס גייט פארלוירן צו דער סביבה.

3. וועלאָסיפּעד פּאָמפּע און קאַמפּרעשאַן הייצונג
ווען מען בלאָזט אויף אַ רעדל, ווערט די לופט צוזאַמענגעפּרעסט, וואָס פאַרגרעסערט איר טעמפּעראַטור. די אַרבעט־ענערגיע פֿון דער האַנט (דורך דער פּאָמפּע) ווערט איבערגעגעבן צום גאַז ווי אינערלעכע ענערגיע, וואָס מאַכט אַז דער גאַז (און די פּאָמפּע) זאָלן זיך פֿילן וואָרעמער. די פּשוטע דערשיינונג איז אַ קלאָרער בייַשפּיל פֿון דער באַציִונג צווישן אַרבעט און אינערלעכע ענערגיע־ענדערונגען.

4. קאכן וואסער אין קיך
ווען אַ אויוון וואַרעמט אַ פאַן, ווערט היץ איבערגעגעבן פֿון דער פֿלאַם צום פאַן און וואַסער. די אינערלעכע ענערגיע פֿונעם וואַסער וואַקסט, וואָס פֿאַראורזאַכט אַז זײַן טעמפּעראַטור זאָל שטײַגן, און דערנאָך פּאַסירט אַ פֿאַזע-וועקסל צו דאַמף. דער ערשטער געזעץ העלפֿט דערקלערן אַז ענערגיע פֿון אַ היץ-מקור גייט נישט פֿאַרלוירן נאָר ווערט אַנשטאָט געהאַלטן ווי אינערלעכע ענערגיע אָדער גענוצט פֿאַר אַ ענדערונג אין צושטאַנד.

3. צווייטער געזעץ פון טערמאדינאמיק: ריכטונג פון פראצעס, ענטראפיע, און עפעקטיווקייט

דער צווייטער געזעץ פון טערמאדינאמיק דערקלערט אז נאטירלעכע פראצעסן האבן א ריכטונג. היץ פליסט ספאנטאן פון אביעקטן מיט א העכערער טעמפעראטור צו אביעקטן מיט א נידעריגערע טעמפעראטור, נישט פארקערט. דער געזעץ פירט אויך איין דעם קאנצעפט פון ענטראפיע, וואס קען פשוט פארשטאנען ווערן אלס א מאס פון "אומארד," אדער די צאל וועגן ווי ענערגיע איז ארגאניזירט אין א סיסטעם. דער צווייטער געזעץ זאגט אז די גאנצע ענטראפיע (סיסטעם + סביבה) טענדירט צו פארגרעסערן.

בייַשפּיל פון אַפּליקאַציע:
1. פרידזשידערס און לופטקילונג מאשינען: באַוועגן היץ "קעגן דער נאַטירלעכער ריכטונג"
היץ פליסט נאַטירלעך פֿון דער וואָרעמערער אַרויס צו דער קילערער אינעווייניק פֿון קילער. אָבער, אַ קילער טראַנספֿערירט היץ פֿון אַ קאַלטן צימער צו אַ וואָרעמערער סביבה ניצנדיק עלעקטרישע קראַפֿט. ווײַל עס צווינגט היץ צו פֿליסן קעגן דעם נאַטירלעכן שטראָם, דאַרף אַ קילער נאָך ענערגיע. דאָס איז פאַרוואָס אַ קילער קען נישט אַרבעטן אָן עלעקטרישע קראַפֿט און קען נישט דערגרייכן 100% עפֿעקטיווקייט.

2. פארוואס קענען מאשינען נישט זיין 100% עפעקטיוו?
היץ מאטארן לאזן שטענדיג ארויס א געוויסע היץ צו דער סביבה. אפילו די בעסטע מאטארן מוזן האבן א "היץ זינק" כדי דער טערמאדינאמישער ציקל זאל פארגיין. דער צווייטער געזעץ דערקלערט די טעארעטישע גרענעצן פון מאטאר עפעקטיווקייט, למשל דורך דעם קאנצעפט פון קארנאט עפעקטיווקייט, וואס איז אפהענגיק פון די טעמפעראטורן פון די הייסע און קאלטע קוועלער. עס דערקלערט אויך פארוואס קארס דזשענערירן שטענדיג איבעריגע היץ און פארוואס קראפטווערק דארפן קיל-טורעמס אדער קאנדענסאר סיסטעמען.

3. אייז צעשמעלצט זיך ביי צימער טעמפּעראַטור
אייז אויף א טיש וועט זיך צעשמעלצן ווען עס אבזארבירט היץ פון דער ווארעמערער סביבה. דער פראצעס פארגרעסערט די גאנצע ענטראפיע ווייל די ענערגיע ווערט מער גלייך פארטיילט. דאס פארקערטע – וואסער ביי צימער טעמפעראטור פלוצלינג פארפרוירט אן ארויסלאזן היץ צו דער סביבה – פאסירט נישט ספאנטאן ווייל עס וואלט פארקלענערט די גאנצע ענטראפיע.

4. מישן פון סובסטאַנצן און דיפוזיע
דער שמעק פון פּאַרפום פֿאַרשפּרייט זיך איבערן גאַנצן צימער אָן קיין נויט פֿאַר אַ ווענטילאַטאָר. די פּאַרטיקלעך רירן זיך צופֿעליק און פֿאַרשפּרייטן זיך פֿון געביטן מיט הויכער צו נידעריקער קאָנצענטראַציע. דאָס איז אין איינקלאַנג מיט דער סיסטעם'ס טענדענץ צו אַ מער גלייכן צושטאַנד (העכערע ענטראָפּיע).

4. דער דריטער געזעץ פון טערמאדינאמיק: די נידעריגע טעמפעראטור גרענעץ און די אוממעגלעכקייט צו דערגרייכן אבסאלוטן נול

דער דריטער געזעץ פון טערמאדינאמיק זאגט אז ווען די טעמפעראטור נענטערט זיך צו אבסאלוטן נול (0 קעלווין), נענטערט זיך די ענטראפיע פון ​​א פערפעקטן קריסטאל צו א מינימום ווערט (נענטערט זיך צו נול). פראקטיש, באהויפּטעט דער געזעץ אז אבסאלוטן נול קען נישט דערגרייכט ווערן דורך א באגרענעצטע צאל טריט.

בייַשפּיל פון אַפּליקאַציע:
1. קריאָגענישע טעכנאָלאָגיע
די פּראָדוקציע און סטאָרידזש פון פליסיקן שטיקשטאָף (77 ק) אָדער פליסיקן העליום (ארום 4 ק) פארלאנגט גראַדועלע קיל-טעכניקן און באַטייטיקע ענערגיע-אויסגאַבן. דער דריטער געזעץ דערקלערט פארוואס ווי נענטער צו 0 ק, אַלץ שווערער איז עס צו נידעריקערן די טעמפּעראַטור: עס פארלאנגט גרעסערע מי צו "עקסטראַקטירן" די פארבליבענע טערמישע ענערגיע פון ​​דער סיסטעם.

2. סופּערקאָנדוקטאָרן און מאַטעריאַלן פאָרשונג
געוויסע מאַטעריאַלן ווערן סופּערקאַנדאַקטאָרס ביי זייער נידעריקע טעמפּעראַטורן (וואָס דערנענטערן זיך צו נול עלעקטרישן קעגנשטעל). לאַבאָראַטאָריעס נוצן קריאָגענישע פּרינציפּן צו דערגרייכן עקסטרעמע טעמפּעראַטורן, אָבער דערגרייכן קיינמאָל נישט באמת 0 קעלווין. דער דריטער געזעץ פאָרמירט די באַזע פון ​​​​די פונדאַמענטאַלע לימיט פון קילן און דערקלערט די טערמישע נאַטור פון מאַטעריאַלן ביי נידעריקע טעמפּעראַטורן.

3. נידעריקע טעמפּעראַטור סענסאָרן און אינסטרומענטאַציע
אין אַסטראָנאָמישע אָבסערוואַטאָריעס, ווערן אינפֿראַרויט סענסאָרן אָפֿט געקילט צו רעדוצירן טערמישן ראַש. ווי נידעריקער די טעמפּעראַטור, אַלץ נידעריקער דער טערמישער ראַש, אָבער עס זענען דאָ פּראַקטישע און טעאָרעטישע לימיטן וואָס שטימען מיט דעם דריטן געזעץ.

5. די געזעצן פון טערמאדינאמיק אין טעגלעכן לעבן: א פולשטענדיגע איבערבליק

צוזאַמען גענומען, די פיר געזעצן פון טערמאָדינאַמיק פאָרמען דעם ראַם פֿאַר ווי מיר פֿאַרשטיין ענערגיע:

– דער נולטער געזעץ ערמעגליכט טעמפּעראַטור מעסטונג און פארשטאנד ווען צוויי אביעקטן זענען "טערמיש באַלאַנסירט".
– דער ערשטער געזעץ זאָרגט דערפֿאַר אַז מיר קענען רעכענען און פֿאַרפֿאָלגן ענדערונגען אין ענערגיע אין אַ סיסטעם—קיין ענערגיע גייט נישט פֿאַרלוירן אָן אַ שפּור.
– דער צווייטער געזעץ זאגט אונדז די ריכטונג פון א פראצעס און דערקלערט פארוואס מיר שטענדיג "צאלן א פרייז" אין ענערגיע ווען מיר ווילן איבערפירן היץ אדער פארוואנדלען ענערגיע אין ארבעט אויף א רעגולערער באזיס.
– דער דריטער געזעץ שטעלט א לימיט אויף קילן און באשרייבט דאס אויפפירונג פון מאטעריע ווען זי דערנענטערט זיך צו גאר נידעריגע טעמפעראטורן.

ביישפילן ווי פרידזשידערס, אויטאָ מאָטאָרן, קראַפטווערק, גאַז קאַמפּרעסיע, אייז צעשמעלצן, און אפילו קריאָגעניק טעכנאָלאָגיע ווייַזן אַז טערמאָדינאַמיק איז מער ווי נאָר אַ פאָרמולע אין אַ לערנבוך. דאָס איז דער פּרינציפּ וואָס רעגירט מאָדערנע טעקנאַלאַדזשיקאַל דעוויסעס און די נאַטירלעכע פּראָצעסן אַרום אונדז. פֿאַרשטיין זייַנע אַפּליקאַציעס העלפֿט אונדז אָפּשאַצן ענערגיע עפעקטיווקייט, פּלאַנירן מער עפעקטיוו דעוויסעס, און פֿאַרשטיין פארוואס עטלעכע זאכן זענען "אוממעגלעך" - למשל, אַ 100% עפעקטיוו מאָטאָר אָדער קילן צו אַבסאָלוטן נול. אַזוי, די געזעצן פון טערמאָדינאַמיק זענען צווישן די מערסט נוציקע און באַטייַטיק יסודות פון פיזיק אין אונדזער לעבן.