Თერმოდინამიკის პირველი და მეორე კანონი

თერმოდინამიკის პირველი და მეორე პრინციპების გათვალისწინებით აუცილებელია განსაზღვროს ტერმინი "თერმოდინამიკა". ამ შემთხვევაში სიტყვა თავისთავად საუბრობს: ადვილია დანარჩენი ორი - "თერმო" და "დინამიკა". ბერძნულიდან თარგმნილია "სითბო, ტემპერატურა" და "ძალა, მოძრაობა, ცვლილება". სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, თერმოდინამიკა ფიზიკის ერთ-ერთი ფილიალია, რომელიც სწავლობს სითბოს ტრანსფორმაციის თავისებურებებს ენერგიის სხვა ფორმებში და პირიქით. ამ შემთხვევაში მიკრორავარის ობიექტების თერმული მოძრაობა (ატომები, მოლეკულები, ნაწილაკები) არ არის მოცემული ნაწილში და სწავლობენ მეცნიერების სხვა დარგებში. თერმოდინამიკა ეხება მთელ მაკროსისტემებს, რომელთა მოცულობას, წნევას და ა.შ.

ეს მეცნიერება ეფუძნება ზოგიერთ ძირითად მახასიათებლებს (ნულოვანი, პირველი, თერმოდინამიკის მეორე კანონი). ისინი განისაზღვრა ექსპერიმენტულად და დაადასტურეს თეორიული გათვლები. მათ შორის ურთიერთობა მხოლოდ ირიბია, რადგან შეუძლებელია პირდაპირ წარმოიშვას ერთი წარმომავლობა მეორეში.

არსებობს ოთხი წარმომავლობა - ნულიდან მესამეამდე. ჩვენ მიუთითებს თითოეული მათგანის მნიშვნელობა. თერმოდინამიკის ნულოვანი წერტილი პრინციპი ამტკიცებს, რომ ნებისმიერი სისტემა თერმოდინამიკურ წონასწორობას იწვევს , ამიტომ, როდესაც გარე გავლენა ქრება, საბოლოო ჯამში ჩნდება ბალანსი. მასში, იზოლირებული სისტემა შეიძლება იყოს შეუზღუდავი დრო.

ერთი მთავარი არის თერმოდინამიკის პირველი კანონი. ეს იყო პირველი ჩამოყალიბებული მე -19 საუკუნეში. სინამდვილეში, ეს არის მაკროსისტემებში მომხდარი თერმოდინამიკური პროცესების მიმართ გამოყენებული ენერგიის კონსერვაციის კანონი. სხვათა შორის, ხშირად ამ პოსტულატის დახმარებით მუდმივი შუამდგომლობის არსებობის უარყოფა უარყოფითად მოქმედებს , ვინაიდან სამუშაოს შესრულება აუცილებელია გარედან ენერგიის დამატებითი ინფორმირებით. მისი თქმით, დახურულ იზოლირებულ სისტემაში, ენერგეტიკული ღირებულება ყოველთვის უცვლელი რჩება.

თერმოდინამიკის მეორე კანონი იცნობს ყველას ბავშვობიდან. მისი თქმით, სითბოს ენერგია შეიძლება ბუნებრივად გადაეცეს მხოლოდ ერთი მიმართულებით - თბილი სხეულისგან ნაკლებად მწვავე. მაგალითად, ზამთარში, როგორც ჩანს, ცივი ზამთარში, რადგან ამინური ტემპერატურა უფრო დაბალია, ვიდრე ადამიანის სხეული, რომელიც იწვევს სითბოს გაფრქვევას. თერმოდინამიკის მეორე კანონი ერთ-ერთი ყველაზე ცნობილია. მისი შედეგების ერთ-ერთი შედეგი მიუთითებს, რომ სისტემის მთელი შიდა ენერგია არ შეიძლება სრულიად გარდაქმნას სასარგებლო მუშაობაში. საინტერესოა, რომ თერმოდინამიკის მეორე კანონი მათემატიკურად შეუძლებელია. მრავალრიცხოვანი ექსპერიმენტების შექმნით, ამგვარი რეგულარობა იქნა მიღებული, შემდგომში, როგორც აქსიომა.

რა არის ერთ-ერთი ასპექტი, რომელიც ახასიათებს თერმოდინამიკის მეორე კანონი? ენტროპია! ეს სიტყვა ბერძნულად ნიშნავს "ტრანსფორმაციას". ენტროპია დამახასიათებელია ნებისმიერი თერმოდინამიკური სისტემის და ფუნქციის ფუნქციაა. ზოგადად, შეგვიძლია ვივარაუდოთ, რომ ენტროპია მიუთითებს ნებისმიერი სისტემის სურვილის შელახვაზე. რ. კლაუსიუსმა, რომელმაც თერმოდინამიკური პროცესების ამ ტერმინის შემოთავაზება მოახდინა, მაგალითად გაყინვის წყლის მაგალითია: წარმოიდგინეთ წყალი, რომელიც თხევადი მდგომარეობაშია ნულოვანი გრადუსის საზღვართან. აუცილებელია მისი გამოყოფა გარე ენერგიის ნაწილი, რომელიც საკმარისად შეაწუხებს წონასწორობას, რადგან თხევადი მდგომარეობაშია მყარი სახელმწიფო (ყინულის). ამავე დროს, სტრუქტურის შიდა ცვლილების გამო ენერგეტიკის ნაწილი გათავისუფლდება. ამ შემთხვევაში ჩვენ ვსაუბრობთ შეუქცევადი პროცესის შესახებ. შესაბამისად, ენტროპიის ცვლილება ტემპერატურის აბსოლუტური ღირებულების მთლიანი ტემპერატურის მთლიანი თანხის თანაფარდობაა. ერთ-ერთი შედეგი მიუთითებს, რომ დახურულ სისტემებში გარე გავლენის გარეშე ენტროპიის ღირებულება იზრდება.