'O ke kānāwai mua o thermodynamics ka ho'omaka'ana o nā mea a pau

'O ke kumu o ke a'o'ana i nā thermodynamics he ike i kona mau'ike a,'o ka mea nui loa,'o ka ho'ololi'ana i ka ikehu mai kēlā'ano ai kekahi'ano. Ua ai ka hana i ka manawa originated i loko o nā lā kakahiaka o ka noiʻi i loko o ke kula o ka ikehu noiʻi, a ma ia manawa i ka papa inoa o kekahi mau ʻano o ka ikehu ua kamumu o ke aheahe - me mechanical, a thermal. No laila,'o ka inoa "thermodynamics" ka mea i ho'opi'i pono i ka mana'o o ke kumuhana - ho'ololi (ho'ololi) a me ka ho'ololi'ana o ka wela i loko o ka hana mechanical a me ke'ano. Ma ka li'ili'i aia kekahi mau mana'o i ke'ano o nā hana ma'amau: ka wela o ka fusion, ka mea wela, a me ka hope, ho'okahi no ka ana'ana i ka nui o ka wela - kalola (1772, M. Wilke). E hala ana ka manawa a'o ka kānāwai mua o nā thermodynamics e ho'olālā'ia, akā'o kēlā me kēia ka hopena ma muli o ka hana nui a nā mea noi'i.

E hoʻopaʻa haʻawina i nā kānāwai o nā thermodynamics i kekahi aha-elele aponoia, hiki i ka study kahińuli i ka mea a me ka hōʻike 'kona ka waiwai e e? Anoee. Ho'ohālikelike'ia nā mea i ho'opi'i'ia e like me nā pūnaewele pa'a i kahi nui o nā mea'āpana. Inā i loko o ka'ōnaehana hiki ke'ike i nā palena o kekahi'ano, laila ua kapa'ia'o ke kino. 'O ke'ano kēia i'ike'ia ai ka mea nui o ka hanahana thermodynamic:'o ka'ōnaehana māmā, i ho'opa'a'ia ma kekahi papa, he kinoea maika'i. I ke ka'ina o ka ho'ololi o ka ikehu, ho'ololi ka pūnaehana ho'ohālike i kona kūlana, a ua ho'ākāka'ia kēia mau ho'ololi e kahi ho'onohonoho mana'o - nā ka'ina hana. Inā lawe'ia ka mahana T, ka V a me ka pihi P e like me nā palena, a laila ua lawa lākou no ka wehewehe'ana i kekahi hanahana thermodynamic. Ho'ohālike'ia nā'ōnaehana wale nō no nā kaulike kaulike. Ke ho'olālā'ana i kahi kaulike, e like me ke'ano wela, he hana ia o ka ho'oili wela - e ho'onolu ana i lalo, a ua wela kekahi mea. Ma ka manawa ho'okahi,'o nā mea i hā'awi'ia "i hā'awi'ia", e like me ke kānāwai mua o nā'ōlelo thermodynamics, e like nō ia. A 'aneʻi waiho i ka papa kuhikuhiE pilikia mea ia no kenekulia, kńnaka hooholo: Search i komo o ka ikehu pūnao a me ka hooholo lākou kūlana ma ke kaʻina.

'O ke kumu o nā mea papahana o thermodynamics he 3 mau kānāwai. Ua mana'o'ia e hiki i ke kino ke ho'oulu i ka ike ma o ka ho'onui'ana i ka mea i loko (e like me ka ho'omehana'ana) a me / a ma muli paha o kona ikaika i loko e hana i ka lanakila'ana i nā mana o waho (e like me ka ho'ouka'ana i ka piston). Alaila, ua malamaia lakou nei, i ke kānāwai mua o thermodynamics like penei: ka loli ma na ikehu U o ke kino o ka huina o ka ikehu ke kemu lākou ikehu Q, a mawaho koa A. Mathematically, keia ua hoikeia ma na loli infinitesimal like penei:

DU = dQ + dA (1)

'O ka'oia'i'o,'o ia ke kānāwai o ka ho'omalu o ka ikaika, hiki iā mākou ke'ōlelo,'o ke kānāwai o ka noho'ana.

Hiki ke'ike'ia nā'ano o ka hanahana thermodynamic i ke'ano ho'olālā e hiki ai ke wela a / a ho'ohana'ia paha e nā mana o waho (ka ho'okau'ana) ma o kahi piston, a me kekahi o nā palena - ka pehu P, ke kaha V, ai'ole ke anuanu I Ho'olike like ia me ka manawa mau. 'O ka ho'ohana'ana i ke kānāwai mua o nā thermodynamics i nā mea isoprocesses e hiki ai ke ho'oholo i nā kumuhana o ka'ikehuhu no nā kūlana kūikawā.

'O ka hana isochoric'o V = const. Aie i ka mea i ka mechanical e hana nei,ʻaʻole i loaʻa, no ka mea, ka leo 'aʻole e hoʻololi i ka hahana maoli nō kēia wale nō ke hoʻonui i ka na ikehu, a laila: ka = pdV = 0, a mai keia wahi aku Du = dQ a me ka mea hiki ke hooholo mai i ka pilina.

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

No laila,'o ka'oihana isochoric ke kumu o ka pi'i'ana o ka mahana.

Ke ho'omaopopo ka hana isobaric p = const, a ua ho'okō'ia kēia'ano inā e hana ana ka hana hana i nā hana mechanical i ka ho'omehana'ana, e like me ka ho'ohuli'ana i ka piston. Inā 'oe e huli i ka pili olelo i ka wela ikehu, a me ka helu kaulike o Mendeleev-Clapeyron, kekahi hiki wawe ka loaa i ka olelo no ka helu ana i ka me mechanical hana o ke kinoea .

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

'O R ka'iluma e mau ana, a'o ia ho'i ka hana e ho'onui i ke kino gas i loko o ka nui o ho'okahi mole, inā e ho'ololi ke kau wela ma kahi helu Kelvin. Ka Hopena: ma ke'ano isobaric, ho'opiha'ia ke kino i ka mana ho'omaha (2) a ho'opau i kahi o ka ho'onui'ia o ka ikehu ma ka ho'onui (3).

'O ke ka'ina hana i kapa'ia ai'o T = const, ma ka thermodynamics he isothermal. 'O kona kumu maoli ke kau nei i ka'ike i ka ikaika o ka'ikehu i loko no ka ho'omehana'ana ua ho'opau'ia no ka hana i ka lanakila'ana i nā mana o waho. 'O ke kānāwai mua o nā thermodynamics no nā'ōpili i'ōlelo'ia e mālama pono i ka mahana o ke kino, hana'ia kona ikehu i loko no ka uku no ka hana hana mechanical a kau'ia ma ka ho'ololi kaomi. E helu i kēia kumukū'ai ho'olālā e hiki ke loa'a mai ka'ōlelo:

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