Hur lyder termodynamikens första och andra huvudsats
Termodynamikens huvudsatser
Termodynamikens huvudsatser, alternativt termodynamikens lagar, existerar fyra primär principer inom fysiken likt beskriver överföringen från värme samt sysselsättning inom termodynamiska processer samt struktur. Lagarna existerar bland dem viktigaste samt maximalt primär principerna inom fysiken samt andra vetenskaper kopplade mot termodynamiken.
Den denna plats artikeln fokuserar främst vid den klassiska termodynamiken, vilken behandlar struktur inom termodynamisk balans.
Kylmaskiner och köldfaktornDe fyra huvudsatserna:[1][2][3][4][5][6]
Det besitter föreslagits ytterligare satser,[7] dock inga från dessa existerar allmänt accepterade samt dem nämns vanligtvis inte.[1][2][3][4][8][9][5]
Nollte huvudsatsen
[redigera | redigera wikitext]| ” | Om numeriskt värde termodynamiska struktur existerar inom termisk balans tillsammans med en tredjeplats, då existerar dem även inom termisk balans tillsammans med varandra. | „ |
Då numeriskt värde struktur, liksom båda existerar inom termodynamisk balans tillsammans sig själva, får förbindelse tillsammans med varandra kommer detta för att ske en nettoutbyte från värme mot dess för att systemen existerar inom termisk balans tillsammans med varandra. detta önskar yttra tills systemen besitter identisk temperatur.
Även ifall detta idé existerar detta maximalt elementär inom termodynamiken således dröjde detta mot start från talet innan man formulerade huvudsatsen, långt efter för att dem tre tidigare huvudsatserna blivit allmänt accepterade. Detta existerar även anledningen mot huvudsatsens något olik numrering. Nollte huvudsatsen innebär för att termisk balans, sett likt enstaka tvådelad relation, existerar enstaka transitiv relation.
Detta medför för att termisk balans existerar enstaka ekvivalensrelation: angående en struktur A existerar inom termisk balans tillsammans systemen B samt C därför existerar även B samt C inom termisk balans tillsammans med varandra.
Första huvudsatsen
[redigera | redigera wikitext]| ” | Energi är kapabel varken skapas alternativt förstöra, den är kapabel endast byta struktur. | „ |
| ” | I enstaka process inom en isolerat struktur förblir ständigt den totala energin densamma. Innehåll | „ |
| ” | I enstaka termodynamisk velociped existerar ständigt kvantiteten tillförd värme lika massiv liksom kvantiteten utfört jobb. | „ |
Innebörden från termodynamikens inledande huvudsats existerar för att energi varken kunna skapas alternativt skada.
kvantiteten energi vilket gå förlorad inom ett process kunna varken existera större alternativt mindre än kvantiteten energi liksom återfås. inledande huvudsatsen existerar den variant från energiprincipen likt används på grund av termodynamiska struktur.
Termodynamikens första huvudsatsDen syftar mot dem numeriskt värde olika sätt vid vilka en slutet struktur kunna utväxla energi tillsammans med vilket omgivning - genom processerna värmeöverföring samt mekaniskt sysselsättning. Energiförändringen hos en struktur beror vid hastigheten från dessa numeriskt värde processer. till öppna struktur måste man utvidga inledande huvudsatsen därför för att ytterligare enstaka energibärare, massflöde, inkluderas.
Första lagen förtydligar energins natur. detta existerar enstaka bevarad betydelse såsom existerar oberoende från processens väg, detta önskar yttra, den existerar oberoende från en systemets saga. ifall en struktur genomgår enstaka termodynamisk tvåhjulig, oavsett angående detta blir varmare, kallare, större alternativt mindre, därför kommer detta ständigt äga identisk mängd energi då detta återgår mot enstaka viss referenspunkt inom processen.
Rent matematiskt beskriver inledande huvudsatsen energi liksom enstaka tillståndsfunktion var infinitesimala förändringar hos energin existerar exakta differentialer.
Fundamentala termodynamiska relationer
[redigera | redigera wikitext]Termodynamikens inledande huvudsats förmå uttryckas liksom den fundamentala termodynamiska relationen:
Värme såsom tillförts systemet = förändringen inom systemets inre energi + arbete utfört från systemet
Förändringen inom systemets inre energi = värme likt tillförts systemet - arbete utfört från systemet
Där:
Detta existerar en formulering på grund av energiprincipen: Nettoförändringen inom inre energi (d) existerar lika massiv såsom kvantiteten tillförd värmeenergi (), minus energin liksom lämnar struktur inom form eller gestalt från sysselsättning ().
Andra huvudsatsen
[redigera | redigera wikitext]| ” | Det existerar omöjligt för att konstruera enstaka kretsprocess var värmeenergi tas upp eller sugs in ifrån enstaka reservoar samt lika massiv mängd energi produceras inom struktur från mekaniskt sysselsättning. | „ |
| &#; Kelvin-Plancks beskrivning | ||
| ” | Värme flödar inte någonsin från sig egen ifrån enstaka kallare lekamen mot ett varmare. | „ |
| &#; Clausius beskrivning | ||
Kortfattat innebär andra huvudsatsen för att samtliga spontana naturliga processer ökar den totala entropin inom universum.
Energi kan inte förintas eller nyskapas; den kan endast omvandlas mellan olika energiformerett ytterligare begränsad beskrivning existerar "värme flödar ständigt spontant ifrån ett varmare ställe mot ett kallare, dock inte någonsin tvärtom". Energi förmå förflyttas ifrån enstaka kallare lokal mot ett varmare, exempelvis inom ett värmepump alternativt en matförvaring, dock då behövs detta en energitillskott inom struktur från mekaniskt jobb.
Ett annat sätt för att titta vid andra huvudsatsen existerar för att betrakta oordning liksom en mått vid oordning inom universum, samtliga naturliga processer strävar efter för att öka den totala oordningen inom universum.
Tredje huvudsatsen
[redigera | redigera wikitext]Kortfattat redogör tredjeplats huvudsatsen för att oordning existerar temperaturberoende samt detta existerar även anledningen mot för att man kunnat definiera ett "absolut nollpunkt".
Historia
[redigera | redigera wikitext]Sadi Carnot formulerade den inledande etablerade principen inom termodynamiken, denna kom senare för att vandra beneath benämningen "andra huvudsatsen".
en par årtionden senare, , formaliserades detta sysselsättning vilket bedrivits från bland annat Rudolf Clausius samt William Thomson (Lord Kelvin) mot numeriskt värde elementär termodynamiska "principer", den inledande principen samt den andra principen. tillsammans årens lopp kom dessa numeriskt värde principer för att börja benämnas liksom "lagar", alternativt "huvudsatser".
Termodynamikens andra huvudsats, som säger att den totala entropin, oordningen, i universum ökar, vilket gör att naturliga processer bara kan ske spontant i en riktningExempelvis skrev fysikern Josiah Willard Gibbs , inom Graphical Methods in the Thermodynamics of Fluids, för att detta fanns numeriskt värde absoluta lagar inom termodynamiken, enstaka inledande samt enstaka andra huvudsats. inom vissa kontext samt skrivna verk beneath talet numrerades huvudsatserna något speciell. Bland annat ansågs andra huvudsatsen endast behandla effektiviteten hos värmemaskiner, medan ett alternativ "tredje huvudsats" behandlade entropiökning.
successiv omvandlades dessa numeriskt värde huvudsatser mot enstaka, liksom begränsad samt gott benämndes andra huvudsatsen samt den mer moderna varianten från tredjeplats huvudsatsen vilket benämns ovan existerar inom solens tid allmänt tillåten.
Referenser
[redigera | redigera wikitext]- Den på denna plats artikeln existerar helt alternativt delvis baserad vid ämne ifrån talar engelska Wikipedia, tidigare version.
Noter
[redigera | redigera wikitext]- ^ [ab] Guggenheim, E.A.
().
Denna sats, kanske fysikens viktigaste, harThermodynamics. An Advanced Treatment for Chemists and Physicists, seventh edition, North Holland, Amsterdam, ISBN
- ^ [ab] Kittel, C. Kroemer, H. (). Thermal Physics, second edition, W.H. Freeman, San Francisco, ISBN
- ^ [ab] Adkins, C.J. (). Equilibrium Thermodynamics, McGraw-Hill, London, ISBN
- ^ [ab] Kondepudi D.
(). Introduction to Modern Thermodynamics, Wiley, Chichester, ISBN
- ^ [ab] Lebon, G., Jou, D., Casas-Vázquez, J. (). Understanding Non-equilibrium Thermodynamics. (19 av ord)
Foundations, Applications, Frontiers, Springer, Berlin, ISBN
- ^Chris Vuille; Serway, Raymond A.; Faughn, Jerry S. (). College physics. Belmont, CA: Brooks/Cole, Cengage Learning. sid.&#; ISBN &#;
- ^Exempelvis: Honig föreslår ett övre gräns till temperaturen: [1]; Jørgensen föreslår för att ekosystem kommer dra nytta från exergikällor[2]
- ^De Groot, S.R., Mazur, P.
(). Non-equilibrium Thermodynamics, Norra Holland, Amsterdam.
- ^Glansdorff, P., Prigogine, inom. (). Den första formuleringen gavs av den franske vetenskapsmannen Sadi Carnot, som visade att det finns en övre gräns för verkningsgraden vid omvandling av värme till arbete i en värmemaskin
Thermodynamic Theory of Structure, Stability and Fluctuations, Wiley-Interscience, London, ISBN
Vidare läsning
[redigera | redigera wikitext]- Goldstein, Martin, and Inge F., The Refrigerator and the Universe. Harvard Univ. Press. A gentle introduction.