Termodinamika nima? Bu fizikaning makroskopik tizimlarning xususiyatlarini o'rganish bilan shug'ullanadigan bo'limi. Shu bilan birga, energiyani aylantirish usullari va uni uzatish usullari ham o'rganiladi. Termodinamika - fizikaning tizimlarda sodir bo'ladigan jarayonlar va ularning holatlarini o'rganadigan bo'limi. U o‘rganadigan narsalar ro‘yxatida yana nima borligi haqida gaplashamiz.
Tanrif
Quyidagi rasmda siz koʻza issiq suvni oʻrganishda olingan termogramma misolini koʻrishingiz mumkin.
Termodinamika - empirik tarzda olingan umumlashtirilgan faktlarga tayanadigan fan. Termodinamik tizimlarda sodir bo'ladigan jarayonlar makroskopik miqdorlar yordamida tasvirlangan. Ularning ro'yxati konsentratsiya, bosim, harorat va boshqalar kabi parametrlarni o'z ichiga oladi. Ko'rinib turibdiki, ular alohida molekulalarga taalluqli emas, lekin tizimning umumiy shaklidagi tavsifiga qisqartirilgan (masalan, elektrodinamikada qo'llaniladigan miqdorlardan farqli o'laroq).
Termodinamika fizikaning oʻz qonunlariga ega boʻlimidir. Ular, qolganlari kabi, umumiy xususiyatga ega. A. tuzilishining oʻziga xos tafsilotlaribiz tanlagan boshqa har qanday modda qonunlarning tabiatiga sezilarli ta'sir ko'rsatmaydi. Shuning uchun ham ular fizikaning ushbu bo'limi fan va texnologiyada eng qo'llaniladigan (aniqrog'i, muvaffaqiyatli qo'llaniladigan) sohalardan biri ekanligini aytishadi.
Ilova
Misollar roʻyxati juda uzun boʻlishi mumkin. Masalan, termodinamik qonunlarga asoslangan ko'plab yechimlarni issiqlik texnikasi yoki elektroenergetika sohasida topish mumkin. Kimyoviy reaktsiyalar, fazaviy o'tishlar, o'tish hodisalarini tavsiflash va tushunish haqida gapirishning hojati yo'q. Qaysidir ma’noda termodinamika kvant dinamikasi bilan “hamkorlik qiladi”. Ularning aloqa doirasi qora tuynuklar hodisasining tavsifidir.
Qonunlar
Yuqoridagi rasmda termodinamik jarayonlardan biri - konveksiyaning mohiyati ko'rsatilgan. Materiyaning issiq qatlamlari ko'tariladi, sovuq qatlamlar pastga tushadi.
Aytgancha, tez-tez ishlatiladigan qonunlarning muqobil nomi termodinamikaning boshlanishi. Bugungi kunga kelib, ulardan uchtasi bor (ortiqcha bitta "nol" yoki "umumiy"). Ammo har bir qonun nimani anglatishi haqida gapirishdan oldin, keling, termodinamika tamoyillari nima degan savolga javob berishga harakat qilaylik.
Ular makrotizimlarda sodir boʻladigan jarayonlarni tushunish uchun asos boʻlgan maʼlum postulatlar toʻplamidir. Termodinamika tamoyillarining qoidalari empirik tarzda o'rnatildi, chunki butun bir qator tajribalar va ilmiy tadqiqotlar olib borildi. Shunday qilib, ba'zi dalillar mavjudBu bizga postulatlarni ularning toʻgʻriligiga shubha qilmasdan qabul qilish imkonini beradi.
Ba'zi odamlar termodinamikaga aynan mana shu qonunlar nima uchun kerakligini hayron qolishadi. Aytishimiz mumkinki, ulardan foydalanish zarurati fizikaning ushbu bo'limida makroskopik parametrlar ularning mikroskopik tabiati yoki bir xil rejaning xususiyatlarini hisobga olmagan holda umumiy tarzda tavsiflanganligi bilan bog'liq. Bu termodinamika emas, balki aniqroq aytganda, statistik fizikaning sohasi. Yana bir muhim jihat shundaki, termodinamika tamoyillari bir-biridan mustaqildir. Ya'ni, ikkinchisidan biri ishlamaydi.
Ilova
Termodinamikaning qoʻllanilishi, avval aytib oʻtganimizdek, koʻp yoʻnalishlarda amalga oshiriladi. Aytgancha, uning printsiplaridan biri asos sifatida olinadi, bu energiyaning saqlanish qonuni shaklida turlicha talqin etiladi. Termodinamik yechimlar va postulatlar energetika, biomeditsina, kimyo kabi sohalarda muvaffaqiyatli joriy etilmoqda. Bu yerda biologik energiyada energiyaning saqlanish qonuni va termodinamik jarayonning ehtimollik va yoʻnalish qonunidan keng foydalaniladi. Shu bilan birga, u erda uchta eng keng tarqalgan tushunchalar qo'llaniladi, ularga butun ish va uning tavsifi asoslanadi. Bu termodinamik tizim, jarayon va jarayon fazasi.
Jarayonlar
Termodinamikada jarayonlar turli darajadagi murakkablikka ega. Ularning ettitasi bor. Umuman olganda, bu holda jarayonni makroskopik holatdagi o'zgarishdan boshqa narsa deb tushunish kerak.tizim avvalroq berilgan. Shuni tushunish kerakki, shartli boshlang'ich holat va yakuniy natija o'rtasidagi farq ahamiyatsiz bo'lishi mumkin.
Agar farq cheksiz kichik bo'lsa, unda sodir bo'lgan jarayonni elementar deb atashimiz mumkin. Agar jarayonlarni muhokama qilsak, qo'shimcha shartlarni eslatib o'tishga majbur bo'lamiz. Ulardan biri "ishchi organ" dir. Ishchi suyuqlik - bu bir yoki bir nechta issiqlik jarayonlari sodir bo'ladigan tizim.
Jarayonlar shartli ravishda muvozanatsiz va muvozanatga bo'linadi. Ikkinchisi holatida termodinamik tizim o'tishi kerak bo'lgan barcha holatlar mos ravishda muvozanatsizdir. Ko'pincha, holatlarning o'zgarishi bunday hollarda tez sur'atlar bilan sodir bo'ladi. Ammo muvozanat jarayonlari kvazistatik jarayonlarga yaqin. Ularda oʻzgarishlar sekinroq boʻladi.
Termodinamik tizimlarda sodir boʻladigan issiqlik jarayonlari ham qaytar, ham qaytarilmas boʻlishi mumkin. Mohiyatni tushunish uchun harakatlar ketma-ketligini vakilligimizdagi ma'lum oraliqlarga ajratamiz. Agar biz xuddi shu jarayonni bir xil "yo'l stantsiyalari" bilan teskari yo'l bilan bajara olsak, uni qaytaruvchi deb atash mumkin. Aks holda, u ishlamaydi.
