В наше время физика стала очень распространенной vitenskap. Bokstavelig talt er det overalt. Det mest elementære eksemplet: et epletre vokser i hagen din, og frukt modnes på det, tiden kommer og eplene begynner å falle, men i hvilken retning faller de? Takket være loven om universell gravitasjon faller fosteret vårt til bakken, det vil si at det går ned, men ikke opp. Dette var et av de mest kjente eksemplene på fysikk, men la oss ta hensyn til termodynamikk, eller rettere sagt, til fasevektilikheter, som ikke er mindre viktige i livene våre.
La oss se på dette begrepet for å komme i gang.Θερμοδυναμική- slik ser ordet på gresk ut. Den første delen Θερμо betyr "varme", og den andre δυναμική - "styrke". Termodynamikk er en gren av fysikk som studerer egenskapene til et makroskopisk system, samt forskjellige måter å konvertere og overføre energi på. I dette avsnittet er forskjellige tilstander og prosesser spesielt studert slik at temperaturbegrepet kan introduseres i beskrivelsen (dette er en fysisk mengde som kjennetegner det termodynamiske systemet og måles ved hjelp av visse instrumenter). Alle prosesser i termodynamiske systemer er kun beskrevet av mikroskopiske verdier (trykk og temperatur, samt konsentrasjonen av komponenter).
Hver fysiker kjenner denne ligningen, men la oss gjøre detvi vil demontere det i deler. Det refererer til likevektsprosessene ved overgangen til en viss sak fra en fase til en annen. Dette kan sees tydelig i slike eksempler: smelting, fordamping, sublimering (en av metodene for å bevare produkter, som går gjennom fullstendig fjerning av fuktighet). Formelen viser tydelig de pågående prosessene:
Уравнение Клапейрона-Клаузиуса является en utmerket matematisk forklaring av termodynamikkens andre lov. Også referert til som "Clausius ulikhet." Naturligvis ble teoremet utviklet av forskeren selv, som ønsket å forklare forholdet mellom varmefluxen i systemet og entropien, så vel som dets miljø. Clausius utviklet denne ligningen i sine forsøk på å forklare entropi og bestemme dens mengder. I bokstavelig forstand lar teoremet oss bestemme om en syklisk prosess er reversibel eller irreversibel. Denne ulikheten gir oss en kvantitativ formel for å forstå den andre loven.
Forskeren var en av de første som arbeidet med ideen.entropi, og ga til og med denne prosessen et navn. Det som nå er kjent som Clausius-teoremet ble først utgitt i 1862 i Rudolphs sjette verk “Om bruk av ekvivalenssteoremet om transformasjoner for arbeid i det indre”. Forskeren prøvde å vise et proporsjonalt forhold mellom entropi og energiflyt ved oppvarming (δ K) i system.Under konstruksjon kan denne termiske energien konverteres til arbeid, og den kan transformeres til varme gjennom en syklisk prosess. Rudolph beviste at "den algebraiske summen av alle transformasjonene som skjer i en syklisk prosess bare kan være mindre enn null eller i ekstreme tilfeller lik null."
Et isolert system er en av følgende metoder:
Til tross for at emnet internt er relatert til hans egen tyngdekraft, blir et isolert system vanligvis tatt utenfor de ytre tyngdekraften og andre fjerne krefter.
Dette kan kontrasteres med det faktum at (indmer generell terminologi brukt i termodynamikk) kalles et lukket system dekket av selektive vegger som energi kan overføres i form av varme eller arbeid, men ikke noe. Og med et åpent system som materie og energi kommer inn eller ut i, selv om det kan ha forskjellige ugjennomtrengelige vegger i deler av grensene.
Et isolert system er underlagt bevaringsloven. Oftest i termodynamikk blir materie og energi betraktet som separate begreper.
Det er nyttig å forstå kvantefaseovergangermatch dem med klassiske transformasjoner (også kalt termisk konvertering). CPT beskriver løsningen i de termodynamiske egenskapene til systemet. Det signaliserer en partikkel omorganisering. Et typisk eksempel er iskaldt overgang av vann, som beskriver den jevne overgangen mellom en væske og et fast stoff. Klassiske faseutvekster skyldes konkurranse mellom energien i systemet og entropien til dets termiske svingninger.
Det klassiske systemet har ingen entropi klnull temperatur og derfor kan faseomforming ikke skje. Deres rekkefølge bestemmes av det første diskontinuerlige derivat av det termodynamiske potensialet. Og det har selvfølgelig den første bestillingen. Fasetransformasjonene fra en ferromagnet til en paramagnet er kontinuerlige og har en andre orden. Disse konstante endringene fra den bestilte til den forstyrrede fasen er beskrevet av ordreparameteren, som er lik null. For den nevnte ferromagnetiske transformasjonen vil ordreparameteren være den totale magnetiseringen av systemet.
Gibbs fri energi er det maksimale antall arbeider uten utvidelse som måttefjernes fra et termodynamisk lukket system (som kan bytte varme og arbeide med miljøet). Et slikt maksimalt resultat kan bare oppnås i en fullstendig reversibel prosess. Når et system transformeres på motsatt måte fra den første tilstanden til den andre, er reduksjonen i Gibbs fri energi lik den som utføres av systemet i dets miljø, minus arbeidet med trykkrefter.
Termodynamisk og mekanisk likevekter et aksiomatisk begrep om termodynamikk. Dette er den indre tilstanden til ett eller flere systemer som er koblet sammen med mer eller mindre gjennomtrengelige eller ugjennomtrengelige vegger. I denne tilstanden er det ingen rene makroskopiske strømmer fra materie eller energi, verken i et system eller mellom systemer.
I sitt eget statsbegrepintern likevekt makroskopisk endring forekommer ikke. Systemer er samtidig i gjensidige termiske, mekaniske, kjemiske (konstanter), strålevektiligheter. De kan være i en form. I denne prosessen blir alle arter reddet umiddelbart og en uendelig lang tid til den fysiske operasjonen blir forstyrret. I makroskopisk likevekt forekommer perfekt nøyaktige balanserte utvekslinger. Ovennevnte bevis er en fysisk forklaring av dette konseptet.
Hver lover, teoremer, formler har sine egne grunnlag. La oss analysere de 3 grunnleggende forholdene i loven om fase-likevekt.
Gibbs fabrikkregel ble foreslått av JosiahWillard Gibbs i sin berømte artikkel med tittelen "The Equilibrium of Heterogeneous Substances", som ble utgitt fra 1875 til 1878. Det brukes på ikke-reaktive multikomponent heterogene systemer i termodynamisk likevekt og er en gitt likhet:
Antallet frihetsgrader er antall ledigeintensive variabler. Det største antall termodynamiske parametere, for eksempel temperatur eller trykk, som kan variere samtidig og vilkårlig, uten å påvirke hverandre. Et eksempel på et enkomponentsystem er et system med ett rent kjemisk stoff, og tokomponentsystemer, for eksempel blandinger av vann og etanol, har to uavhengige komponenter. Typiske faseoverganger (fasevekt) er faste stoffer, væsker, gasser.
For anvendelser av materialvitenskap,angående faseendringer mellom forskjellige faste strukturer, oppstår konstant trykk ofte (for eksempel i en atmosfære) og blir ignorert som en grad av frihet, derfor blir regelen denne: F = C - P + 1.
Denne formelen kalles noen ganger en regel.med kondensert fase ”, men som vi vet gjelder det ikke for disse systemene som er utsatt for høyt trykk (for eksempel innen geologi), siden konsekvensene av disse pressene kan føre til katastrofale konsekvenser.
Det kan se ut som om fasevekt er rettferdigen tom setning, og det er få fysiske prosesser involvert i dette øyeblikket, men, som vi så, fungerer mange lover som vi vet, uten det, så du trenger å bli litt kjent med disse unike, fargerike, om enn litt kjedelige reglene. Denne kunnskapen har hjulpet mange mennesker. De lærte å bruke dem på seg selv, for eksempel elektrikere, som kjenner til reglene for å jobbe med faser, kan beskytte seg mot unødvendig fare.
