Was ist die Thermodynamik?
Thermodynamik ist der Bereich der Wissenschaft, der die Beziehung zwischen Wärme und anderen Arten von Energie umfasst. Die Thermodynamik wurde ab dem 19. Jahrhundert entdeckt und untersucht. Zu dieser Zeit war es aufgrund der Verwendung von Dampfmaschinen mit und gewann mit Bedeutung.
Thermodynamik kann in vier Gesetze unterteilt werden. Obwohl nach den anderen drei Gesetzen zu den Gesetzen der Thermodynamik hinzugefügt, wird das Nullengesetz normalerweise zuerst erörtert. Es heißt, wenn sich zwei Systeme im thermischen Gleichgewicht mit einem dritten System befinden, dann befinden sie sich im thermischen Gleichgewicht miteinander. Mit anderen Worten, wenn zwei Systeme die gleiche Temperatur wie ein drittes System sind, dann sind alle drei die gleichen Temperaturen.
Das erste Gesetz der Thermodynamik besagt, dass die Gesamtenergie eines Systems konstant bleibt, auch wenn es von einer Form in eine andere umgewandelt wird. Zum Beispiel wird die kinetische Energie - die Energie, die ein Objekt besitzt, wenn es sich bewegt - in Wärmeenergie umgewandelt, wenn ein Fahrer die Bremsen drücktauf dem Auto, um es zu verlangsamen. Es gibt oft Fangdrasen, die den Menschen helfen, sich an das erste Gesetz der Thermodynamik zu erinnern: „Arbeit ist Wärme und Wärme ist Arbeit.“ Grundsätzlich sind Arbeit und Wärme gleichwertig.
Das zweite Gesetz der Thermodynamik ist eines der grundlegendsten Gesetze in der Wissenschaft. Es gibt an, dass Wärme bei einer niedrigeren Temperatur durch eigene Wille nicht mit einer höheren Temperatur mit einer höheren Temperatur zu einem System fließen kann. Damit eine solche Aktion erfolgt, muss die Arbeit erledigt werden. Wenn ein Eiswürfel in eine Tasse warmes Wasser gelegt wird, schmilzt der Eiswürfel, wenn die Hitze aus dem Wasser hineinfließt. Das Endergebnis ist eine Tasse Wasser, die etwas kühler ist. Eiswürfel können sich nur dann bilden, wenn Energie verwendet wird.
Ein weiteres Beispiel für das zweite Gesetz, das nur mit der Zugabe von Energie arbeitet, ist mit einem älteren Kühlschrank zu sehen. In diesem Fall erwärmt die Kühlung des Kühlschranks die Außenseite. Also wird die Arbeit erledigt und die Arbeit makes Hitze. Die Arbeiten werden durch die Pumpe des Kühlschranks erledigt.
Das zweite Gesetz der Thermodynamik besagt auch, dass sich die Dinge abnutzen können. Wenn beispielsweise ein Backsteinhaus ungepflegt bleibt, wird es schließlich von Wind-, Regen-, Kälte- und anderen Wetterbedingungen zerbröckelt. Wenn jedoch ein Stapel Ziegel unbeaufsichtigt bleibt, wird er niemals ein Haus bilden, es sei denn, es wird zur Mischung hinzugefügt.
Das dritte Gesetz der Thermodynamik besagt, dass die Änderung der Entropie eines Systems bei der Umwandlung von einer Form in eine andere null ist, da seine Temperatur auf der Kelvin -Skala nahe kommt. Null auf der Kelvin -Skala ist die absolute Untergrenze der Temperatur - wenn Atome und Moleküle die geringste mögliche Energie aufweisen. Entropie ist definiert als die Verfügbarkeit der Energie eines Systems, um zu arbeiten. Daraus folgt, dass es eine absolute Entropie -Skala gibt. Infolgedessen kann kein wirkliches System auf der Kelvin -Skala jemals null Grad erreichen.