열역학이 무엇이며 열역학 시스템이 무엇으로 구성되어 있는지 설명합니다. 또한 열역학 법칙은 무엇입니까?
열역학이란 무엇입니까?
그것은 열역학이라고합니다 (그리스어에서 보온병, "열" 및 발전기, "힘, 힘")의 분기에 물리적 인 열 및 기타 유사한 형태의 에너지의 기계적 작용을 연구합니다. 그의 연구는 물체를 실제 거시적 시스템으로 접근합니다. 과학적인 방법 및 연역적 추론, 다음과 같은 광범위한 변수에 주의 엔트로피, 내부 에너지 또는 용량; 와 같은 비 확장 변수뿐만 아니라 온도, 압력 또는 다른 유형의 크기 중에서 화학적 잠재력.
그러나 열역학은 연구하는 양에 대한 해석을 제공하지 않으며 연구 대상은 항상 시스템 평형 상태, 즉 그 특성이 내부 요소에 의해 결정될 수 있고 외부 힘에 의해 결정될 수 있는 상태는 아닙니다. 그런 이유로 다음을 고려하십시오. 에너지 한 시스템에서 다른 시스템으로만 교환할 수 있습니다. 열 또는에서 직업.
열역학에 대한 공식적인 연구는 1650년 독일의 물리학자이자 법학자인 Otto von Guericke 덕분에 시작되었습니다. 그는 최초의 진공 펌프를 설계하고 제작했으며, 아리스토텔레스와 그의 응용 분야에서 "자연은 진공을 싫어한다"는 그의 격언을 반박했습니다. 이 발명에 따라 과학자 로버트 보일(Robert Boyle)과 로버트 후크 그들은 시스템을 개선하고 압력, 온도 및 부피 간의 상관 관계를 조사했습니다. 열역학의 원리가 그렇게 탄생했습니다.
열역학 시스템
열역학 시스템은 연구 목적을 위해 개념적으로 나머지 부분과 분리되어 자율적으로 이해하려고 하는 우주의 일부로 이해됩니다. 에너지가 변화하거나 보존되는 방식과 동시에 에너지의 교환 방식에 유의하십시오. 문제 및/또는 환경 또는 기타 유사한 시스템(있는 경우)과의 에너지. 따라서 열역학을 연구하는 방법입니다.
이러한 시스템을 분류하는 주요 기준은 환경과의 격리 정도에 따라 다음과 같이 구분됩니다.
- 개방형 시스템. 알려진 대부분의 시스템이 일상 생활에서 하는 것처럼 환경과 에너지와 물질을 자유롭게 교환하는 시스템. 예: 자동차. 한 손은 그에게 연료 그리고 그것은 환경으로 돌아간다. 가스 그리고 열.
- 폐쇄 시스템. 환경과 에너지를 교환하지만 중요하지 않은 사람들. 이것은 내용물이 변하지 않지만 열을 잃는 캔과 같은 닫힌 용기에서 일어나는 일입니다.날씨, 주변 공기 중으로 분산시킵니다.
- 격리된 시스템. 어느 정도 에너지나 물질을 환경과 교환하지 않는 것. 물론 완벽하게 절연된 시스템은 없지만 어느 정도는 있습니다. 물 뜨거운 것은 잠시 동안 단열을 유지하기에 충분한 온도를 유지합니다.
열역학 법칙
"제로 법칙"은 논리적으로 다음과 같이 표현됩니다. A = C 및 B = C이면 A = B입니다.
열역학은 이 역사를 통틀어 다양한 과학자들이 공식화한 네 가지 기본 원칙 또는 법칙에 의해 결정됩니다. 규율. 해당 원칙 또는 법률은 다음과 같습니다.
- 첫 번째 원칙, 또는 에너지 보존 법칙. 그것은 환경과 격리된 모든 물리적 시스템의 에너지 총량은 항상 동일하지만 한 형태의 에너지에서 많은 다른 형태의 에너지로 변환될 수 있다고 말합니다. 간단히 말해서 "에너지는 생성되거나 소멸될 수 없으며 변환될 뿐입니다."
- 세 번째 원칙 또는 절대 영도의 법칙. 절대 0이 되는 시스템의 엔트로피는 항상 일정한 상수가 될 것임을 나타냅니다. 즉, 절대 영도(-273.15°C 또는 0K)에 도달하면 물리적 시스템의 프로세스가 중지되고 엔트로피는 일정한 최소값을 갖습니다.
- 제로 원리 또는 열평형 법칙. 가장 마지막에 실행된 것이지만 그것이 확립하는 기본적이고 근본적인 계율이 다른 세 가지 법칙보다 우선하기 때문에 "제로 법칙"이라고 합니다. "두 시스템이 열 평형 세 번째 시스템과 독립적으로 서로 열평형 상태에 있어야 합니다.”
화학 열역학
화학 열역학은 열과 일 사이의 상관 관계에 초점을 맞춘 별도의 연구 분야이며, 화학 반응, 모두 열역학 원리에 의해 확립된 틀 안에 있습니다. 즉, 물질과 물질 사이의 반응 세계에 열역학 법칙, 특히 처음 두 법칙을 적용하는 것입니다. 화합물, 이른바 "기본 깁스 방정식"을 얻기 위해 화학 에너지 다른 화합물에 포함된 엔트로피 정도가 어떻게 변하고 전달되는지 우주 자발적인 반응이 일어날 때마다.