דער ערשטער געזעץ פון טהערמאָדינאַמיקס - עס איז די אָנהייב פון אַלע זאכן

די ונטערטעניק פון דעם לערנען פון טהערמאָדינאַמיקס איז די ענערגיע אין אַלע זייַן Forms און, רובֿ ימפּאָרטאַנטלי, ענערגיע טראַנזישאַנז פון איין פאָרעם צו אנדערן. עס אַזוי כאַפּאַנז אַז די טערמין ערידזשאַנייטאַד אין די פרי טעג פון פאָרשונג אין די פעלד פון ענערגיע פאָרשונג, און אין אַז מאָל אַ רשימה פון פאַרשידענע טייפּס פון ענערגיע איז געווען נאָך קליין - מעטשאַניקאַל און טערמאַל. בכן, די נאָמען "טהערמאָדינאַמיקס" רובֿ אַקיעראַטלי פאַרטראַכטנ זיך די עסאַנס פון די כייפעץ - די באַוועגונג (אַריבערפירן), און די היץ קאַנווערזשאַן אין די מעטשאַניקאַל אַרבעט און וויצע ווערסאַ. ביסלעכווייַז די קאַנסעפּס פון טשאַראַקטעריזינג טערמאַל פּראַסעסאַז: היץ פון Fusion, היץ קאַפּאַציטעט, און, ענדלעך, די אַפּאַראַט סומע פון היץ - קאַלאָריע (1772 מ.ווילקע). עס וועט נעמען צייַט און וועט זיין פאָרמולאַטעד דער ערשטער געזעץ פון טהערמאָדינאַמיקס, אָבער יעדער מאַך איז געווען דער רעזולטאַט פון שווער אַרבעט פון פילע ריסערטשערז.

צו לערנען די געזעצן פון טהערמאָדינאַמיקס זענען עטלעכע קאַנווענשאַנז אנגענומען, אַלאַוינג די לערנען הויכפּונקט די כייפעץ און ספּעציפיצירן זייַן פּראָפּערטיעס צו זייַן געלערנט. אָבדזשעקץ פון לערנען זענען רעפּריזענטיד דורך פֿאַרמאַכט סיסטעמען פון אַ גרויס נומער פון פּאַרטיקאַלז. אויב דער סיסטעם קענען באַשטימען די באַונדריז פון אַ זיכער באַנד, עס איז האָט גערופֿן דעם גוף. דאָ און דאָרט איז געווען אַ הויפּט באַטייליקטער אין דער טהערמאָדינאַמיק קאַמף: די סיסטעם פון פּאַרטיקאַלז קאַנטיינד אין אַ זיכער באַנד - ידעאַל גאַז. אין דעם פּראָצעס פון ענערגיע טראַנספאָרמאַציע טהערמאָדינאַמיק סיסטעם ענדערונגען זייַן שטאַט, און די ענדערונגען זענען דיסקרייבד דורך אַ סכום פון קאַנסעפּס - דער פּראָצעס פּאַראַמעטערס. אויב די פּאַראַמעטערס נעמען די טעמפּעראַטור ה, דער באַנד V און דרוק פּ, עס איז גענוג צו באַשרייַבן זיי קיין טהערמאָדינאַמיק פּראָצעס. אַלע סיסטעמס זענען געהאלטן בלויז פֿאַר יקוואַליבריאַם שטאַטן. די פאַרלייגן פון יקוואַליבריאַם, למשל, היץ, - אַ היץ אַריבערפירן פּראָצעס - עפּעס קולז און כיץ עפּעס. אין דעם פאַל, די נומער פון "באַצאָלט - באקומען", ווי דער ערשטער געזעץ פון טהערמאָדינאַמיקס, וועט זיין די זעלבע. און דאָ ליגט דער הויפּט פּראָבלעם איז אַז פֿאַר סענטשעריז, סייאַנטיס באַשליסן: זוכן פּאַרטיסאַפּאַנץ פון ענערגיע מאַטאַבאַליזאַם און צו באַשטימען זייער ראָלע אין דעם פּראָצעס.

די יקער פון דער טעאָריע פון טהערמאָדינאַמיקס אַפּאַראַט זענען 3 געזעץ. עס איז אנגענומען אַז דער גוף קענען אַרייַנציען ענערגיע, ינקריסינג זייַן ינער (למשל, באַהיצונג) און / אָדער רעכט צו זייַן ינערלעך ענערגיע צו טאָן אַרבעט צו באַקומען פונדרויסנדיק פאָרסעס (למשל, פּושינג די פּלאַנדזשער). אַקקאָרדינגלי, די ערשטער געזעץ פון טהערמאָדינאַמיקס איז באהאנדלט ווי גייט: די ענדערונג אין ינערלעך ענערגיע ו פון דער גוף איז די סאַכאַקל פון די ענערגיע אַבזאָרבד זייער ענערגיע ק און פונדרויסנדיק פאָרסעס יי מאַטהעמאַטיקאַללי, דאָס איז אויסגעדריקט דורך די ינפיניטעסימאַל ענדערונגען ווי גייט:

דו = דק + דאַ (1)

אין פאַקט, עס איז די געזעץ פון קאַנסערוויישאַן פון ענערגיע, מיר קענען זאָגן, די געזעץ פון לעבן.

פֿעיִקייטן טהערמאָדינאַמיק פּראַסעסאַז זענען יוזשאַוואַלי געהאלטן אין די מאָדעל, ווו די אַרבעט פליסיק נעמען אַ ידעאַל גאַז, וואָס קענען זיין כיטיד און / אָדער דורכפירן אויף עס מעטשאַניקאַל אַרבעט דורך פונדרויסנדיק פאָרסעס (צונויפצי - יקספּאַנשאַן) דורך מיטל פון די פּיסטאָן, און איינער פון די פּאַראַמעטערס - דרוק פּ, באַנד V און טעמפּעראַטור ה - איז אַ קעסיידערדיק. אַפּפּליקאַטיאָן פון דער ערשטער געזעץ פון טהערמאָדינאַמיקס צו יזאָפּראָצעססאַם צו באַשטימען ענערגיע קוואלן ראַסיווערז פֿאַר ספּעציפיש באדינגונגען.

יסאָטשאָריק פּראָצעס מיטל אַז V = קאָנסט. רעכט צו דער פאַקט אַז די מעטשאַניקאַל אַרבעט איז ניט בנימצא, ווייַל באַנד טוט נישט טוישן דורך באַהיצונג נאָר קענען פאַרגרעסערן די ינערלעך ענערגיע, און דעמאָלט: da = פּדוו = 0, און דעריבער איר = דק און עס קענען באַשליסן פון די שייכות:

דק = (עם / עם) * קוו * DT (2)

אזוי, יסאָטשאָריק פּראָצעס איז רעכט צו פאַרגרעסערן אין טעמפּעראַטור.

יסאָבאַריק פּראָצעס ינוואַלווז פּ = קאָנסט, און דעם צושטאַנד איז צופֿרידן אויב די אַרבעט פליסיק ווען העאַטעד פּערפאָרמס מעטשאַניקאַל אַרבעט, למשל, באַוועגונג פון די פּיסטאָן. אויב איר אומקערן צו צולייגן אויסדרוק צו היץ ענערגיע, און די יקווייזשאַן פון מענדעלעעוו-קלאַפּייראָן, איינער קענען לייכט קריגן אַן אויסדרוק פֿאַר קאַלקיאַלייטינג די מעטשאַניקאַל אָפּעראַציע פון גאַז :

א = (עם / עם) * ר * (ט 2 - ט 1) (3)

ר - גאַז קעסיידערדיק, און מיטל אַרבעט צו פאַרגרעסערן דעם באַנד פון גאַז אין אַ סכום פון איין בראָדעווקע, אויב די טעמפּעראַטור טוישן פּער גראַד קעלווין. קאָנקלוסיאָן: אונטער יסאָבאַריק פּראָצעס גאַז ריפּלעניש ענערגיע באַהיצונג (2) און קאַנסומז טייל פון די געוואקסן ינערלעך ענערגיע דורך די פאַרלענגערונג (3).

א פּראָצעס אין וועלכע ה = קאָנסט, אין טהערמאָדינאַמיקס גערופֿן ייסאַטערמאַל. זייַן עסאַנס איז אַז דורך באַהיצונג פון די ינערלעך ענערגיע איז גאָר קאַנסומד אין די אַרבעט פון פונדרויסנדיק פאָרסעס פּרעאָדאָלעניייו. דער ערשטער געזעץ פון טהערמאָדינאַמיקס פֿאַר יזאָפּראָצעססאָוו סאַגדזשעסץ אַז צו טייַנען אַ קעסיידערדיק גוף טעמפּעראַטור פון זייַן ינערלעך ענערגיע מאכט אַרויף פֿאַר די פּרייַז פון Performing מעטשאַניקאַל אַרבעט, און דעפּענדס אויף די דרוק ענדערונגען. רעכענען די ענערגיע פּרייַז קענען זיין פון די אויסדרוק:

ק = א = (עם / עם) * ר * ה * (LN (פּ 1 / פּ 2)).