Hauv kab lus no peb yuav xav txog cov txheej txheem thermodynamic. Cia peb paub txog lawv ntau yam thiab cov yam ntxwv zoo, thiab tseem kawm txog qhov tshwm sim ntawm cov txheej txheem ncig uas muaj qhov tsis sib xws ntawm cov ntsiab lus pib thiab zaum kawg.
Introduction
Cov txheej txheem Thermodynamic yog qhov tshwm sim uas muaj qhov hloov pauv macroscopic hauv cov thermodynamics ntawm tag nrho cov kab ke. Lub xub ntiag ntawm qhov sib txawv ntawm lub xeev pib thiab zaum kawg yog hu ua cov txheej txheem theem pib, tab sis nws yog qhov tsim nyog tias qhov sib txawv no me me infinitely. Qhov chaw ntawm qhov chaw uas qhov tshwm sim no tshwm sim yog hu ua lub cev ua haujlwm.
Raws li hom kev ruaj ntseg, ib tus tuaj yeem paub qhov txawv ntawm qhov sib npaug thiab tsis sib npaug. Lub equilibrium mechanism yog ib tug txheej txheem nyob rau hauv uas tag nrho cov hom ntawm lub xeev los ntawm lub system flows muaj feem xyuam rau lub equilibrium xeev. Kev siv cov txheej txheem zoo li no tshwm sim thaum qhov kev hloov pauv maj mam, lossis, hauv lwm lo lus, qhov tshwm sim yog qhov xwm txheej zoo li qub.
PhenomenaThermal hom yuav muab faib ua reversible thiab irreversible thermodynamic txheej txheem. Cov txheej txheem thim rov qab yog cov uas muaj peev xwm ua tiav los ua cov txheej txheem nyob rau hauv qhov kev taw qhia, siv tib lub xeev nruab nrab.
Adiabatic tshav kub hloov
Txoj kev adiabatic ntawm kev hloov pauv cua sov yog txheej txheem thermodynamic tshwm sim ntawm qhov ntsuas ntawm macrocosm. Lwm tus yam ntxwv yog qhov tsis muaj cua sov pauv nrog qhov chaw nyob ib puag ncig.
Kev tshawb fawb loj rau hauv cov txheej txheem no rov qab mus rau thaum pib ntawm lub xyoo pua kaum yim.
Adiabatic hom txheej txheem yog ib rooj plaub tshwj xeeb ntawm daim ntawv polytropic. Qhov no yog vim lub fact tias nyob rau hauv daim ntawv no cov roj cua kub muaj peev xwm yog xoom, uas txhais tau tias nws yog ib tug tas li tus nqi. Nws tuaj yeem thim rov qab cov txheej txheem no tsuas yog tias muaj qhov sib npaug ntawm txhua lub sijhawm hauv lub sijhawm. Kev hloov pauv hauv qhov ntsuas qhov ntsuas entropy tsis tau pom nyob rau hauv rooj plaub no lossis mus qeeb dhau. Muaj ntau tus kws sau ntawv uas paub txog cov txheej txheem adiabatic nkaus xwb nyob rau hauv cov kev thim rov qab.
Cov txheej txheem Thermodynamic ntawm cov roj zoo tagnrho hauv daim ntawv ntawm qhov tshwm sim adiabatic piav qhia txog Poisson equation.
Isochoric system
Lub isochoric mechanism yog txheej txheem thermodynamic raws li qhov ntim tas li. Nws tuaj yeem pom hauv cov pa roj lossis cov kua dej uas tau ua kom sov txaus hauv lub nkoj nrog lub ntim tas li.
Thermodynamic txheej txheem ntawm cov roj zoo tagnrho hauv daim ntawv isochoric, tso cai rau cov moleculestuav proportions nyob rau hauv relation mus rau kub. Qhov no yog vim Charles txoj cai. Rau cov pa roj tiag tiag, qhov dogma ntawm kev tshawb fawb no tsis siv.
Isobar system
Lub isobaric system yog nthuav tawm raws li cov txheej txheem thermodynamic uas tshwm sim nyob rau hauv lub xub ntiag ntawm lub siab tsis tu ncua sab nraum. I.p. flow nyob rau hauv ib tug txaus qeeb pace, cia lub siab nyob rau hauv lub system yuav tsum tau txiav txim siab nyob rau hauv tas li ntawd mus rau lub sab nraud siab, yuav suav hais tias reversible. Tsis tas li, cov xwm txheej zoo li no suav nrog cov xwm txheej uas qhov kev hloov pauv ntawm cov txheej txheem saum toj no tau ua tiav ntawm tus nqi qis, uas ua rau nws muaj peev xwm txiav txim siab qhov siab tas li.
Ua I.p. ua tau nyob rau hauv ib qho system muab (los yog tshem tawm) rau lub tshav kub dQ. Txhawm rau ua qhov no, nws yog qhov yuav tsum tau nthuav dav ua haujlwm Pdv thiab hloov lub zog sab hauv dU, T.
e.dQ,=Pdv+dU=TdS
Hloov pauv hauv qib entropy - dS, T - tus nqi ntawm qhov kub thiab txias.
Cov txheej txheem thermodynamic ntawm cov roj zoo tagnrho hauv isobaric system txiav txim siab qhov sib npaug ntawm qhov ntim nrog qhov kub thiab txias. Cov pa hluav taws xob tiag tiag yuav siv qee qhov cua sov kom hloov pauv hauv hom nruab nrab ntawm lub zog. Kev ua haujlwm ntawm qhov tshwm sim yog sib npaug ntawm cov khoom ntawm sab nraud siab thiab kev hloov pauv hauv ntim.
Isothermal phenomenon
Ib qho ntawm cov txheej txheem thermodynamic tseem ceeb yog nws daim ntawv isothermal. Nws tshwm sim hauv lub cev, nrog rau qhov kub thiab txias.
Yuav kom paub qhov tshwm sim noRaws li txoj cai, lub kaw lus hloov mus rau lub ntsuas sov, nrog rau cov thermal conductivity loj heev. Kev sib pauv ntawm cov cua sov ua haujlwm ntawm tus nqi txaus kom dhau tus nqi ntawm cov txheej txheem nws tus kheej. Qhov ntsuas kub ntawm qhov system yuav luag tsis paub qhov txawv ntawm qhov ntsuas kub ntsuas.
Nws tseem tuaj yeem ua tiav cov txheej txheem ntawm isothermal xwm siv cov dab dej kub thiab (lossis) qhov chaw, tswj qhov kub thiab txias uas siv cov ntsuas kub. Ib qho piv txwv feem ntau ntawm qhov tshwm sim no yog cov kua dej kub hauv qhov siab tas li.
Isentropic phenomenon
Daim ntawv isentropic ntawm cov txheej txheem thermal ua haujlwm raws li cov xwm txheej ntawm qhov tsis tu ncua entropy. Mechanisms ntawm ib tug thermal xwm yuav tau siv lub Clausius kab zauv rau reversible txheej txheem.
Tsuas yog cov txheej txheem adiabatic thim rov qab tuaj yeem hu ua isentropic. Txoj kev tsis sib xws Clausius hais tias yam tsis tuaj yeem hloov pauv ntawm cov xwm txheej thermal tsis tuaj yeem suav nrog ntawm no. Txawm li cas los xij, qhov tsis tu ncua ntawm entropy tuaj yeem pom nyob rau hauv qhov tshwm sim tsis tuaj yeem hloov pauv tau, yog tias kev ua haujlwm hauv cov txheej txheem thermodynamic ntawm entropy tau ua tiav hauv txoj hauv kev uas nws raug tshem tawm tam sim ntawd. Saib ntawm cov duab kos duab thermodynamic, kab uas sawv cev rau cov txheej txheem isentropic tuaj yeem raug xa mus rau adiabats lossis isenttropes. Ntau zaus lawv mus rau thawj lub npe, uas yog tshwm sim los ntawm qhov tsis muaj peev xwm qhia tau cov kab ntawm daim duab qhia txog tus txheej txheem ntawm qhov tsis tuaj yeem hloov pauv. Kev piav qhia thiab kev siv ntxiv ntawm cov txheej txheem isentropic yog qhov tseem ceeb heev.tus nqi, raws li nws feem ntau siv los ua kom tiav cov hom phiaj, cov tswv yim thiab theoretical paub.
Isenthalpy hom txheej txheem
txheej txheem Isenthalpy yog qhov tshwm sim thermal pom nyob rau hauv lub xub ntiag ntawm enthalpy tas li. Kev suav ntawm nws qhov ntsuas tau ua tsaug rau cov qauv: dH=dU + d(pV).
Enthalpy yog ib qho kev ntsuas uas tuaj yeem siv los ua tus yam ntxwv ntawm qhov kev hloov pauv tsis tau pom thaum rov qab mus rau lub xeev rov qab ntawm nws tus kheej thiab, raws li, sib npaug rau xoom.
Qhov tshwm sim isenthalpy ntawm kev hloov pauv cua sov tuaj yeem, piv txwv li, pom nws tus kheej hauv cov txheej txheem thermodynamic ntawm cov pa roj. Thaum cov molecules, piv txwv li, ethane lossis butane, "squeeze" los ntawm kev muab faib nrog cov qauv ntxeem tau, thiab kev sib pauv cua sov ntawm cov roj thiab cov cua sov nyob ib puag ncig tsis pom. Qhov no tuaj yeem pom nyob rau hauv cov nyhuv Joule-Thomson siv hauv cov txheej txheem kom tau txais qhov kub thiab txias. Cov txheej txheem Isenthalpy muaj txiaj ntsig vim tias lawv ua kom nws tuaj yeem txo qhov kub hauv ib puag ncig yam tsis tas siv zog.
Polytropic form
Ib tus yam ntxwv ntawm cov txheej txheem polytropic yog nws lub peev xwm hloov pauv lub cev tsis zoo ntawm lub cev, tab sis tawm ntawm qhov ntsuas kub muaj peev xwm (C) tas li. Daim duab qhia cov txheej txheem thermodynamic hauv daim ntawv no yog hu ua polytropic. Ib qho piv txwv yooj yim tshaj plaws ntawm kev thim rov qab yog tshwm sim hauv cov roj zoo tagnrho thiab txiav txim siab siv qhov sib npaug: pV =const. P - ntsuas ntsuas, V - volumetric tus nqi ntawm roj.
txheej txheem nplhaib
Thermodynamic systems thiab cov txheej txheem tuaj yeem tsim cov voj voog uas muaj lub voj voog. Lawv ib txwm muaj cov cim qhia zoo ib yam hauv qhov pib thiab qhov kawg tsis tau ntsuas lub xeev ntawm lub cev. Cov yam ntxwv zoo li no suav nrog kev saib xyuas siab, entropy, kub thiab ntim.
Lub voj voog thermodynamic pom nws tus kheej hauv kev qhia ntawm tus qauv ntawm cov txheej txheem tshwm sim hauv cov txheej txheem thermal tiag tiag uas hloov cov cua sov rau hauv kev ua haujlwm.
Lub cev ua haujlwm yog ib feem ntawm cov khoom ntawm txhua lub tshuab.
Ib txheej txheem thev naus laus zis hloov pauv tau nthuav tawm raws li lub voj voog, uas muaj txoj hauv kev rau pem hauv ntej thiab rov qab. Nws txoj hauj lwm yog nyob rau hauv lub kaw lus kaw. Tag nrho cov coefficient ntawm qhov system entropy tsis hloov nrog qhov rov ua dua ntawm txhua lub voj voog. Rau cov txheej txheem uas hloov cov cua sov tsuas yog tshwm sim ntawm lub tshuab cua sov lossis lub tub yees thiab cov dej ua haujlwm, kev thim rov qab tsuas yog ua tau nrog lub voj voog Carnot.
Muaj ntau lwm yam xwm txheej tshwm sim uas tuaj yeem thim rov qab tsuas yog thaum qhov kev taw qhia txog lub pas dej ntxiv ntawm cov cua sov. Cov peev txheej no hu ua regenerators.
Kev tshuaj xyuas ntawm cov txheej txheem thermodynamic thaum lub sijhawm rov tsim dua tshiab qhia peb tias lawv txhua tus muaj nyob hauv Reutlinger lub voj voog. Nws tau raug pov thawj los ntawm ntau qhov kev suav thiab kev sim uas lub voj voog rov qab muaj qhov ua tau zoo tshaj plaws.
