Thermodynamics thiab hloov hluav taws xob. Cov txheej txheem ntawm kev hloov cua sov thiab kev suav. Thaum tshav kub kub hloov yog

Cov txheej txheem:

Thermodynamics thiab hloov hluav taws xob. Cov txheej txheem ntawm kev hloov cua sov thiab kev suav. Thaum tshav kub kub hloov yog
Thermodynamics thiab hloov hluav taws xob. Cov txheej txheem ntawm kev hloov cua sov thiab kev suav. Thaum tshav kub kub hloov yog
Anonim

Hnub no peb yuav sim nrhiav cov lus teb rau lo lus nug "Kub hloov pauv yog?..". Nyob rau hauv tsab xov xwm, peb yuav xav txog dab tsi cov txheej txheem yog dab tsi, hom ntawm nws muaj nyob rau hauv cov xwm, thiab kuj nrhiav seb dab tsi yog kev sib raug zoo ntawm tshav kub hloov lwm lub tsev thiab thermodynamics.

Definition

hloov tshav kub yog
hloov tshav kub yog

Kev hloov pauv cua sov yog txheej txheem lub cev, lub ntsiab lus ntawm qhov hloov pauv ntawm lub zog thermal. Kev sib pauv tshwm sim ntawm ob lub cev lossis lawv qhov system. Hauv qhov no, qhov yuav tsum tau ua ua ntej yuav yog hloov cov cua sov los ntawm ntau lub cev rhuab mus rau cov cua sov tsawg dua.

txheej txheem nta

Kub hloov yog tib yam tshwm sim uas tuaj yeem tshwm sim ob qho tib si nrog kev sib cuag ncaj qha thiab nrog kev sib cais. Hauv thawj kis, txhua yam yog qhov tseeb; nyob rau hauv qhov thib ob, lub cev, cov ntaub ntawv, thiab cov xov xwm tuaj yeem siv los ua cov teeb meem. Thaum tshav kub kub hloov pauv yuav tshwm sim thaum lub kaw lus uas muaj ob lossis ntau lub cev tsis nyob rau hauv lub xeev ntawm thermal equilibrium. Ntawd yog, ib qho ntawm cov khoom muaj qhov kub siab dua lossis qis dua piv rau lwm yam. Qhov no yog qhov kev hloov pauv ntawm lub zog hluav taws xob tshwm sim. Nws yog qhov xav tau los xav tias nws yuav xaus thaum twgThaum lub kaw lus los rau hauv lub xeev ntawm thermodynamic lossis thermal equilibrium. Cov txheej txheem tshwm sim tsis tu ncua, raws li txoj cai thib ob ntawm thermodynamics tuaj yeem qhia peb.

Views

Kev hloov pauv cua sov yog txheej txheem uas tuaj yeem faib ua peb txoj hauv kev. Lawv yuav muaj cov xwm txheej yooj yim, txij li hauv lawv cov subcategories tiag tiag tuaj yeem paub qhov txawv, muaj lawv tus kheej cov yam ntxwv nrog rau cov qauv dav dav. Txog rau hnub tim, nws yog ib txwm ua kom paub qhov txawv ntawm peb hom kev hloov hluav taws xob. Cov no yog conduction, convection thiab hluav taws xob. Cia peb pib nrog thawj, kab tias.

Txoj kev hloov cua sov. Thermal conductivity

cua sov hloov xam
cua sov hloov xam

Nov yog lub npe ntawm cov cuab yeej ntawm lub cev cov khoom siv los ua kom hloov lub zog. Nyob rau tib lub sijhawm, nws raug xa mus los ntawm qhov kub tshaj mus rau qhov txias dua. Qhov no tshwm sim yog raws li lub hauv paus ntsiab lus ntawm chaotic motion ntawm molecules. Qhov no yog qhov hu ua Brownian motion. Qhov siab dua qhov kub ntawm lub cev, lub zog ntau dua cov molecules txav hauv nws, vim lawv muaj zog kinetic ntau dua. Electrons, molecules, atoms koom rau hauv cov txheej txheem ntawm kev ua kom sov. Nws yog nqa tawm hauv lub cev, qhov sib txawv ntawm qhov sib txawv ntawm qhov kub thiab txias.

Yog ib yam khoom muaj peev xwm ua tau cua sov, peb tuaj yeem tham txog qhov muaj qhov muaj nuj nqis. Hauv qhov no, nws lub luag haujlwm yog ua los ntawm coefficient ntawm thermal conductivity. Cov yam ntxwv no qhia tau hais tias qhov kub npaum li cas yuav dhau los ntawm chav ntsuas qhov ntev thiab thaj tsam ntawm ib chav tsev ntawm lub sijhawm. Hauv qhov no, lub cev kub yuav hloov raws nraim li 1 K.

Yav dhau los nws tau ntseeg tias kev sib pauv cua sov hauvntau lub cev (nrog rau cov cua kub hloov ntawm cov txheej txheem enclosing) yog vim lub fact tias lub thiaj li hu ua caloric ntws los ntawm ib feem ntawm lub cev mus rau lwm tus. Txawm li cas los xij, tsis muaj leej twg pom cov cim qhia ntawm nws lub neej tiag tiag, thiab thaum lub molecular-kinetic txoj kev xav tau txhim kho mus rau ib theem, txhua tus tsis nco qab xav txog caloric, txij li qhov kev xav tau hloov mus ua tsis tau.

Cov. Hloov dej kub

thermodynamics thiab hloov hluav taws xob
thermodynamics thiab hloov hluav taws xob

Txoj kev sib pauv hluav taws xob cua sov no tau nkag siab tias hloov pauv los ntawm kev ntws sab hauv. Cia peb xav txog ib lub lauj kaub dej. Raws li koj paub, cua kub tam sim no nce mus rau saum. Thiab txias, hnyav dua poob qis. Yog li vim li cas dej yuav tsum sib txawv? Nws zoo ib yam nrog nws. Thiab nyob rau hauv tus txheej txheem ntawm xws li ib tug voj voog, tag nrho cov khaubncaws sab nraud povtseg ntawm cov dej, txawm muaj pes tsawg leeg, yuav sov mus txog rau thaum lub xeev ntawm thermal equilibrium tshwm sim. Raws li qee qhov xwm txheej, tau kawg.

Radiation

dej kub hloov
dej kub hloov

Txoj kev no yog ua raws li lub hauv paus ntsiab lus ntawm hluav taws xob hluav taws xob. Nws los ntawm lub zog sab hauv. Peb yuav tsis mus rau hauv txoj kev xav ntawm thermal hluav taws xob ntau, peb yuav tsuas nco ntsoov tias yog vim li cas ntawm no nyob rau hauv kev npaj ntawm nqi hais, atoms thiab molecules.

Cov teeb meem yooj yim thaum tshav kub kub

Tam sim no cia peb tham txog qhov kev suav ntawm kev hloov pauv cua sov zoo li cas hauv kev xyaum. Cia peb daws qhov teeb meem yooj yim ntsig txog cov cua sov. Cia peb hais tias peb muaj qhov loj ntawm cov dej sib npaug li ib nrab ib kilogram. Cov dej kub pib - 0 degreesCelsius, zaum kawg - 100. Cia peb nrhiav cov cua sov uas peb siv los ua kom sov qhov teeb meem no.

Rau qhov no peb xav tau cov qauv Q=cm(t2-t1), qhov twg Q yog qhov kub, c yog qhov tshwj xeeb kub muaj peev xwm ntawm dej, m yog qhov loj ntawm cov khoom, t1 yog qhov pib kub, t2 yog qhov kawg kub. Rau cov dej, tus nqi ntawm c yog tabular. Qhov tshwj xeeb kub muaj peev xwm yuav sib npaug li 4200 J / kgC. Tam sim no peb hloov cov nqi no rau hauv cov qauv. Peb tau txais tias cov cua sov yuav sib npaug li 210000 J, lossis 210 kJ.

thawj txoj cai ntawm thermodynamics

Txoj kev hloov tshav kub
Txoj kev hloov tshav kub

Thermodynamics thiab cua sov hloov pauv yog sib cuam tshuam los ntawm qee txoj cai. Lawv ua raws li kev paub tias kev hloov pauv hauv lub zog sab hauv hauv ib qho system tuaj yeem ua tiav ob txoj hauv kev. Thawj yog kev ua haujlwm kho tshuab. Qhov thib ob yog kev sib txuas lus ntawm ib qho nyiaj ntawm cov cua sov. Los ntawm txoj kev, thawj txoj cai ntawm thermodynamics yog raws li txoj cai no. Ntawm no yog nws cov formulation: yog hais tias ib tug npaum li cas ntawm cov cua sov yog imparted mus rau lub system, nws yuav siv sij hawm mus ua hauj lwm nyob rau hauv lub cev sab nraud los yog nyob rau hauv lub zog ntawm lub zog. Mathematical notation: dQ=dU + dA.

Pros or cons?

Txhua qhov ntau uas suav nrog hauv lej cim ntawm thawj txoj cai ntawm thermodynamics tuaj yeem sau tau ob qho tib si nrog "ntxiv" kos npe thiab nrog "tus lej rho tawm". Ntxiv mus, lawv cov kev xaiv yuav raug txiav txim los ntawm cov xwm txheej ntawm cov txheej txheem. Xav tias qhov system tau txais qee qhov cua sov. Hauv qhov no, lub cev hauv nws sov. Yog li ntawd, muaj kev nthuav dav ntawm cov pa roj, uas txhais tau tiasua haujlwm. Yog li ntawd, cov txiaj ntsig yuav zoo. Yog tias cov cua sov tau muab tshem tawm, cov roj cua txias, thiab ua haujlwm rau nws. Cov nqi yuav thim rov qab.

Kev hloov pauv ntawm thawj txoj cai ntawm thermodynamics

Thaum tshav kub kub hloov ntawm cov txheej txheem enclosing
Thaum tshav kub kub hloov ntawm cov txheej txheem enclosing

xav tias peb muaj qee lub cav sib xws. Nyob rau hauv nws, lub cev ua hauj lwm (los yog system) ua ib txoj kev ncig. Nws feem ntau hu ua lub voj voog. Yog li ntawd, lub kaw lus yuav rov qab mus rau nws qhov qub qub. Nws yuav yog qhov xav tau los xav tias qhov no qhov kev hloov pauv hauv lub zog sab hauv yuav sib npaug rau xoom. Nws hloov tawm tias cov cua sov yuav sib npaug ntawm cov haujlwm ua tiav. Cov kev cai no tso cai rau peb los tsim thawj txoj cai ntawm thermodynamics nyob rau hauv ib txoj kev sib txawv.

Los ntawm nws peb tuaj yeem nkag siab tias lub tshuab txav mus tas li ntawm thawj hom tsis tuaj yeem nyob hauv qhov xwm txheej. Ntawd yog, ib qho khoom siv uas ua haujlwm ntau dua piv rau lub zog tau txais los ntawm sab nraud. Hauv qhov no, yuav tsum tau ua ib ntus.

Thawj txoj cai ntawm thermodynamics rau isoprocesses

Cia pib nrog cov txheej txheem isochoric. Nws ua kom lub ntim tsis tu ncua. Qhov no txhais tau hais tias qhov kev hloov hauv ntim yuav yog xoom. Yog li ntawd, txoj hauj lwm kuj yuav muab sib npaug rau xoom. Cia peb muab lo lus no pov tseg los ntawm thawj txoj cai ntawm thermodynamics, tom qab ntawd peb tau txais cov mis dQ=dU. Qhov no txhais tau hais tias nyob rau hauv cov txheej txheem isochoric, tag nrho cov cua sov nkag mus rau hauv lub system mus nce lub zog sab hauv ntawm cov roj los yog sib tov.

Tam sim no cia peb tham txog cov txheej txheem isobaric. Lub siab tseem nyob tas li. Hauv qhov no, lub zog sab hauv yuav hloov pauv nrog kev ua haujlwm. Nov yog tus qauv qub: dQ=dU + pdV. Peb tuaj yeem xam cov haujlwm ua tiav tau yooj yim. Nws yuav muab sib npaug rau qhov qhia uR(T2-T1). Los ntawm txoj kev, qhov no yog lub cev lub ntsiab lus ntawm universal gas tas li. Nyob rau hauv lub xub ntiag ntawm ib tug mole ntawm cov pa thiab qhov kub thiab txias sib txawv ntawm ib tug Kelvin, lub universal gas tas li yuav sib npaug zos rau cov hauj lwm ua nyob rau hauv ib tug isobaric txheej txheem.

Pom zoo: