Начала термодинамики

По просьбе нашего читателя постараемся описанную тему от 09:44 | 17.07.2016 раскрыть ещё глубже, сегодня рассмотрим Начала термодинамики. Не будем разливать воду, а преступим рассмотрению этого вопроса.

Основное положение

Рисунок 3. Третье начало термодинамики.

Замечание 2

Нулевому началу в термодинамике присвоено подобное название из-за своей формулировки уже после вхождения таких разделов, как первое и второе начала, в число стойких понятий в мире науки.

Так, оно формирует утверждение о переходе изолированной термодинамической системы в самопроизвольном порядке с течением времени в позицию термодинамического равновесия и пребывании в нем сколько угодно продолжительно (при неизменном состоянии внешних условий).

Также оно будет называться «общее начало». Термодинамическое равновесие предусматривает непосредственное присутствие в рамках системы определенных разновидностей равновесия, таких как: химическое, тепловое и механическое. Также может присутствовать равновесие фаз.

Классическая термодинамика может свидетельствовать о существовании состояния термодинамического равновесия, однако при этом она ничего не сообщает касательно времени его достижения.

Первое начало термодинамики (еще один ее раздел) является выражением универсального закона сохранения энергии применительно в отношении разноплановых задач термодинамики, при этом он свидетельствует об исключении вероятности появления вечного двигателя первого рода (устройства, способного к совершению работы, исключая соответствующие энергетические затраты).

Второе начало термодинамики будет задавать уже определенные ограничения на направление процессов, чье происхождение становится возможным в пределах термодинамических систем, и исключает при этом вероятность для создания вечного двигателя (второго рода). Фактически к подобному результату пришёл физик Карно в своих научных работах о движущей силе огня.

При этом ученый отталкивался от представлений теории теплорода и не представил ясную формулировку второго начала термодинамики, что было выполнено в 1850—1851 годах независимо К. Кельвином. Существуют определенные разнообразные и эквивалентные формулировки данного закона.

Третье начало термодинамики (представлено теоремой Нернста) представляет собой заявление о том, что энтропия совершенно любой равновесной системы (по мере того, как наблюдается процесс приближения к абсолютному нулю температуры) уже перестает быть зависимой от каких-нибудь параметров состояния и начинает стремиться к определённому пределу.

В своем фактическом выражении теорема Нернста включила в себя два положения, первое из которых постулирует присутствие предела энтропии, стремящегося к абсолютному нулю. Численное значение такого предела принято приравнивать к нулевому показателю.

На основании второго положения теоремы Нернста, все процессы вблизи абсолютного нуля, способствующие переводу системы из одного равновесного состояния в иное, производятся с неизменной энтропией.

Методологии термодинамики в физике присущ настолько обобщающий характер, что она с равнозначным успехом возможна к применению в отношении объектов практически любой физической природы. Помимо всего прочего, в рамках такой теории становится возможным составление представления о закономерностях протекания довольно широкого круга химико-физических процессов.

Рисунок 1. Термодинамическое равновесие.

Значимость термодинамического подхода в представлении о физических явлениях и материи может условно быть поделена на такие части:

• проведение оценок количественного характера в плане макроскопических характеристик технических и физических систем и параметров (относительно проходящих в них физико-химических процессов);
• определение конкретных условий, при которых такие процессы становятся принципиально вероятными, и установление направлений развития макроскопических систем равновесного и неравновесного типа;
• определение критериев устойчивости в плане состояния изолированных и открытых физико-химических систем.

Заключение

Конечно можно много говорить по теме Начала термодинамики, но основную суть мы изложили по этому вопросу. Если вам нужно дополнительная консультация, пожалуйста пишите ваши сообщения нам на почту. Все поступившие вопросы рассматриваются и не остаются без ответа.