Manapság a fizika nagyon általános lett.tudomány. Szó szerint mindenütt megtalálható. A legalapvetőbb példa: egy almafa nő az udvarán, és gyümölcsöket érlelődik, jön az idő és az alma esni kezd, de milyen irányba esnek? Az egyetemes gravitációs törvénynek köszönhetően magzatunk a földre esik, vagyis lefelé megy, de nem felfelé. Ez volt a fizika egyik leghíresebb példája, de figyeljünk a termodinamikára, vagy inkább a fázisú egyensúlyra, amelyek nem kevésbé fontosak az életünkben.
Az induláshoz nézzük meg ezt a kifejezést.Θερμοδυναμική- Így néz ki a szó a görög nyelven. Az partερμо első része "hőt", a második δυναμική - "erőt" jelent. A termodinamika a fizika egyik ága, amely a makroszkopikus rendszer tulajdonságait, valamint az energia átalakításának és átvitelének különféle módjait tanulmányozza. Ebben a szakaszban különféle állapotokat és folyamatokat külön tanulmányozunk, hogy a hőmérséklet fogalmát be lehessen építeni a leírásba (ez egy olyan fizikai mennyiség, amely jellemzi a termodinamikai rendszert és bizonyos eszközökkel mérhető). A termodinamikai rendszerekben zajló összes folyamatot csak mikroszkopikus értékek (nyomás és hőmérséklet, valamint az alkotóelemek koncentrációja) írják le.
Minden fizikus ismeri ezt az egyenletet, de nézzükrészben szétszereljük. Arra utal, hogy egy anyag egy fázisból a másikba áttér egyensúlyi folyamatokra. Ez jól látható az ilyen példákban: olvadás, párologtatás, szublimáció (a termékek tartósításának egyik módja, amely a nedvesség teljes eltávolításán megy keresztül). A képlet világosan megmutatja a folyamatban lévő folyamatokat:
A Clapeyron-Clausius egyenlet:kiváló matematikai magyarázat a termodinamika második törvényéről. Más néven "Clausius-egyenlőtlenség". A tételt természetesen maga a tudós fejlesztette ki, aki meg akarja magyarázni a rendszer hőáramának és az entrópianak a kapcsolatát, valamint a környezetét. Clausius kifejlesztette ezt az egyenletet az entrópiát megmagyarázni és mennyiségben meghatározni próbálta. Szó szerint a tétel lehetővé teszi számunkra annak meghatározását, hogy a ciklikus folyamat reverzibilis vagy visszafordíthatatlan-e. Ez az egyenlőtlenség kvantitatív képletet kínál nekünk a második törvény megértéséhez.
A tudós volt az elsők között, akik a gondolaton dolgoztak.entrópiát, és még a folyamatnak is nevet adott. A most ismert Clausius-tétel elsőként 1862-ben, Rudolph „A transzformációk ekvivalencia tételének a belső munkában történő alkalmazásáról” című hatodik kiadványában jelent meg. A tudós megpróbálta megmutatni az entrópia és a melegítés során bekövetkező energiaáram arányos kapcsolatát (δ K) a rendszerben.Az építőiparban ez a hőenergia munkává vált és ciklikus folyamat révén hővé alakulhat. Rudolph bebizonyította, hogy "a ciklikus folyamatban levő összes átalakítás algebrai összege csak nulla lehet, vagy szélsőséges esetben nulla."
Az izolált rendszer az alábbi módszerek egyike:
Annak ellenére, hogy az alany belsőleg kapcsolódik a saját gravitációjához, az izolált rendszert általában a külső gravitációs és más távoli erőkön kívül tartják.
Ezt ellentmondhatjuk annak a ténynek, hogya termodinamikában használt általánosabb terminológiát) zárt rendszernek nevezik, amelyet szelektív falak fednek le, amelyeken keresztül az energia hő vagy munka formájában átvihető, de nem számít. És egy nyitott rendszerrel, amelybe az anyag és az energia belép vagy kijön, bár határainak bizonyos részein áthatolhatatlan falak lehetnek.
Egy elkülönített rendszerre a megőrzési törvény vonatkozik. A termodinamikában leggyakrabban az anyagot és az energiát külön fogalomnak tekintik.
Hasznos a kvantumfázisú átmenetek megértéseillessze össze őket a klasszikus átalakulásokkal (más néven termikus átalakulások). A CPT a csúcspontot írja le a rendszer termodinamikai tulajdonságaiban. Ez a részecske újraszerveződését jelzi. Jellemző példa a víz fagyos átmenete, amely leírja a folyadék és a szilárd anyag közötti sima átmenetet. A klasszikus szakaszos növekedés a rendszer energiája és a hőingadozások entrópiája közötti verseny miatt következik be.
A klasszikus rendszerben nincs entrópianulla hőmérséklet, és ezért fázisátalakulás nem fordulhat elő. Rendezésüket a termodinamikai potenciál első nem szakaszos deriváltja határozza meg. És természetesen elsőrendű. A fázis transzformációk egy ferromágnesről paramágnesre folyamatosak és második sorrendben vannak. Ezeket az állandó változásokat a rendezett fázistól a rendezetlen fázisig a rend paraméter írja le, amelyek nullával megegyeznek. A fent említett feromágneses transzformációhoz a rendparaméter a rendszer teljes mágnesezése lesz.
Gibbs-mentes energia a maximális a meghosszabbítás nélküli munkahelyek száma, amely lehetségeseltávolítani egy termodinamikai zárt rendszerből (amely hőt cserélhet és működhet a környezettel). Ilyen maximális eredmény csak egy teljesen megfordítható eljárás során érhető el. Amikor a rendszert az első állapotból a másikba ellentétes módon átalakítják, a Gibbs-mentes energia csökkenése megegyezik azzal, amelyet a rendszer a környezetében hajt végre, mínusz a nyomás erők munkája.
Термодинамическое и механическое равновесие A termodinamika axiomatikus fogalma. Ez egy vagy több rendszer belső állapota, amelyet többé-kevésbé áteresztő vagy át nem eresztő falak kötik össze. Ebben az állapotban sem a rendszerben, sem a rendszerek között nincs tiszta makroszkopikus anyagáram vagy energia áramlás.
Saját államfogalmábanbelső egyensúlyi makroszkopikus változás nem fordul elő. A rendszerek egyidejűleg vannak kölcsönös termikus, mechanikai, kémiai (állandók) és sugárzási egyensúlyban. Egy formában lehetnek. Ebben a folyamatban az összes fajt azonnal tárolják, és végtelen idő alatt tárolják a fizikai műveletet. Makroszkopikus egyensúlyban tökéletesen pontos kiegyensúlyozott cserék lépnek fel. A fenti bizonyítékok ennek a fogalomnak a fizikai magyarázata.
Minden törvénynek, tételének, képletének megvan a maga alapja. Elemezzük a fázis-egyensúly törvényének 3 alapját.
Josiah javasolta a Gibbs gyárszabálytWillard Gibbs „Heterogén anyagok egyensúlya” című, híres cikkében, 1875 és 1878 között jelent meg. Termodinamikai egyensúlyban nem reaktív többkomponensű heterogén rendszerekre alkalmazzák, és egy adott egyenlőséggel bírnak:
A szabadságfokok száma az üres helyek számaintenzív változók. A legtöbb olyan termodinamikai paraméter, mint például a hőmérséklet vagy a nyomás, amelyek egyidejűleg és önkényesen változhatnak, anélkül, hogy egymást befolyásolnák. Az egykomponensű rendszerekre példa egy tiszta kémiai anyagot tartalmazó rendszer, és a kétkomponensű rendszerek, például a víz és az etanol keverékei két független komponenssel rendelkeznek. A tipikus fázisátmenetek (fázis-egyensúly) szilárd anyagok, folyadékok, gázok.
Anyagtudományi alkalmazásokhoz,A különböző szilárd szerkezetek közötti fázisváltozásokkal kapcsolatban állandó nyomás merül fel (például egy atmoszférában), és ezt figyelmen kívül hagyják, mint szabadság fokát, ezért a szabály a következő lesz: F = C - P + 1
Ezt a formulát néha szabálynak nevezik.kondenzált fázissal ”, de mint tudjuk, ez nem vonatkozik ezekre a rendszerekre, amelyek nagy nyomásnak vannak kitéve (például a geológiában), mivel ezeknek a nyomásoknak a következményei katasztrofális következményeket okozhatnak.
Úgy tűnhet, hogy a fázis-egyensúly igazságosegy üres mondat, és ebben a pillanatban kevés fizikai folyamat vesz részt, de amint láttuk, sok ismert törvény nem működik nélküle, ezért kissé meg kell ismerkednie ezekkel az egyedi, színes, bár kissé unalmas szabályokkal. Ez az ismeret sokat segített. Megtanultak alkalmazni őket magukra, például a villanyszerelők, ismerve a fázisokkal való munka szabályait, meg tudják védeni magukat a szükségtelen veszélyekkel szemben.
