Основні визначення
- Page ID
- 24479
Навички для розвитку
- Зрозумійте основні поняття термодинаміки
Термодинаміка
Термодинаміка - це вивчення тепла, енергії та роботи та того, як вони рухаються. Це важливо, тому що нам доводиться рухатися або виробляти тепло, щоб залишатися комфортними взимку та влітку; нам потрібно виконувати роботу, переміщуючи речі для різних цілей; нам потрібно виробляти хімічну енергію, щоб жити та вирощувати своє тіло тощо.
Система та оточення
У термодинаміці ми часто розділяємо Всесвіт (тобто все, що існує) на 2 частини: систему, яка є малою частиною, яка нас цікавить, і оточення, яке є всім поза системою. Це допоможе нам задуматися про те, як тепло, енергія і робота рухаються між частинами Всесвіту.
Відкриті, закриті та ізольовані системи
Відкриті системи дозволяють енергії та матерії (речі) увійти і вийти з системи. Каструля на плиті - це відкрита система, тому що вода може випаровуватися або наливатися, а тепло може надходити в каструлю, якщо плита включена, і залишити каструлю теж. Закрита система не дозволяє матерії увійти або виходити, але дозволяє енергії увійти або виходити. Критий горщик на плиті - це приблизно закрита система. Ізольована система не дозволяє ні матерії, ні енергії увійти або піти. Термос або кулер - це приблизно ізольована система. По-справжньому ізольованих систем немає.
Державні функції
Функції стану - це величини, які не залежать від шляху. Ваш банківський баланс - хороший приклад. Неважливо, як гроші надійшли на ваш банківський рахунок, загальна сума там в будь-який момент часу - це те, що це таке, і ви можете легко виміряти її. Це не має значення, якщо ви поклали його в все відразу, або трохи кожен місяць, або покласти багато в потім витратили його повільно... будь-який час, коли ви хочете знати, скільки там, ви просто перевіряєте. Більшість відомих вам величин - це функції стану, такі як тиск, об'єм, температура, місце розташування тощо Але деякі величини, важливі для термодинаміки, такі як тепло та робота, визначаються лише процесом, тому вони не є функціями стану.
Обширний проти інтенсивного
Екстенсивний відноситься до властивостей, які залежать від того, скільки там матеріалу. Наприклад, обсяг або тиск, створюваний зразком газу, залежать від того, скільки газу знаходиться в зразку, тому вони великі. Інтенсивні кількості не залежать від того, скільки є. Наприклад, температура, щільність тощо Якщо розділити зразок на 2, він не змінює температуру. Щільність - це співвідношення 2 великих властивостей, тому вона інтенсивна.