Txoj cai ntawm kev txuag thiab kev hloov pauv ntawm lub zog yog ib qho tseem ceeb tshaj plaws ntawm lub cev. Xav txog keeb kwm ntawm nws cov tsos, nrog rau thaj chaw tseem ceeb ntawm daim ntawv thov.
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Ua ntej, cia peb nrhiav seb leej twg nrhiav tau txoj cai ntawm kev txuag thiab kev hloov pauv ntawm lub zog. Xyoo 1841, tus kws tshawb fawb Askiv Joule thiab tus kws tshawb fawb Lavxias teb sab Lenz tau ua qhov kev sim ua ke, vim tias cov kws tshawb fawb tau tswj xyuas kom paub txog kev xyaum kev sib txuas ntawm cov tshuab ua haujlwm thiab cua sov.
Ntau cov kev tshawb fawb ua los ntawm cov kws kho mob hauv ntau qhov chaw ntawm peb lub ntiaj teb tau txiav txim siab qhov kev tshawb pom ntawm txoj cai ntawm kev txuag thiab kev hloov pauv ntawm lub zog. Nyob rau hauv nruab nrab ntawm lub xyoo pua puv 19, tus kws tshawb fawb German Mayer tau muab nws cov qauv. Tus kws tshawb fawb tau sim sau tag nrho cov ntaub ntawv hais txog hluav taws xob, kev txav mus los, cov hlau nplaum, tib neeg lub cev uas muaj nyob rau lub sijhawm ntawd.
Ib puag ncig tib lub sijhawm, cov kev xav zoo sib xws tau nthuav tawm los ntawm cov kws tshawb fawb hauv Denmark, England, Germany.
Kev sim nrogkev sov siab
Txawm hais tias muaj ntau lub tswv yim hais txog qhov kub, daim duab tiav ntawm nws tsuas yog muab rau tus kws tshawb fawb Lavxias Mikhail Vasilyevich Lomonosov. Cov neeg niaj hnub tsis txhawb nws lub tswv yim, lawv ntseeg tias qhov kub tsis cuam tshuam nrog kev txav ntawm cov khoom me me uas tsim teeb meem.
Txoj cai ntawm kev txuag thiab kev hloov pauv ntawm cov tshuab hluav taws xob, thov los ntawm Lomonosov, tau txais kev txhawb nqa tsuas yog tom qab Rumfoord tswj xyuas kom pom tseeb tias muaj cov lus txav ntawm cov khoom hauv qhov teeb meem hauv chav kawm.
Kom tau txais cua sov, tus kws kho mob Davy tau sim yaj cov dej khov los ntawm ob daim dej khov rau ib leeg. Nws muab tso rau ib qho kev xav raws li qhov cua sov tau suav tias yog ib qho kev txav ntawm cov khoom ntawm cov teeb meem.
Mayer txoj cai ntawm kev txuag thiab kev hloov pauv ntawm lub zog tau suav tias qhov kev hloov pauv ntawm cov rog uas ua rau pom qhov kub. Lub tswv yim no tau thuam los ntawm lwm cov kws tshawb fawb, uas tau ceeb toom tias kev quab yuam yog cuam tshuam nrog kev ceev thiab huab hwm coj, yog li ntawd, nws cov nqi tsis tuaj yeem hloov pauv.
Thaum kawg ntawm lub xyoo pua puv 19, Mayer tau sau tseg nws cov tswv yim hauv ib phau ntawv thiab sim daws qhov teeb meem ntawm qhov kub. Txoj cai lij choj ntawm kev txuag thiab kev hloov pauv ntawm lub zog siv li cas thaum lub sijhawm ntawd? Hauv kev siv tshuab, tsis muaj kev pom zoo ntawm yuav ua li cas kom tau txais, hloov lub zog, yog li cov lus nug no tseem qhib kom txog thaum kawg ntawm lub xyoo pua puas xyoo.
Txoj cai lij choj
Txoj cai ntawm kev txuag thiab kev hloov pauv ntawm lub zog yog ib qho tseem ceeb, tso caitej yam kev mob los ntsuas lub cev kom muaj nuj nqis. Nws yog hu ua thawj txoj cai ntawm thermodynamics, cov khoom tseem ceeb uas yog kev txuag ntawm tus nqi no hauv ib qho kev sib cais.
Txoj cai ntawm kev txuag thiab kev hloov pauv ntawm lub zog tsim kom muaj kev vam khom ntawm cov cua sov ntawm ntau yam. Nyob rau hauv chav kawm ntawm kev sim kev tshawb fawb ua los ntawm Mayer, Helmholtz, Joule, ntau hom zog tau txawv: muaj peev xwm, kinetic. Kev sib xyaw ntawm cov hom no tau hu ua tshuab, tshuaj, hluav taws xob, thermal.
Txoj cai ntawm kev txuag thiab hloov pauv ntawm lub zog muaj cov qauv hauv qab no: "Kev hloov pauv ntawm lub zog kinetic sib npaug rau qhov kev hloov pauv ntawm lub zog muaj peev xwm."
Mayer tuaj xaus lus tias txhua yam ntawm cov khoom no muaj peev xwm hloov pauv mus rau ib leeg yog tias tag nrho cov cua sov tseem tsis hloov pauv.
Mathematical expression
Piv txwv li, raws li kev qhia ntau ntawm txoj cai, kev lag luam tshuaj lom neeg yog lub zog sib npaug.
Txoj cai ntawm kev txuag thiab kev hloov pauv ntawm lub zog tsim kev sib raug zoo ntawm tus nqi ntawm thermal zog uas nkag mus rau thaj tsam ntawm kev sib cuam tshuam ntawm ntau yam khoom, nrog rau tus nqi uas tawm hauv cheeb tsam no.
Kev hloov ntawm ib hom zog mus rau lwm qhov tsis txhais hais tias nws ploj mus. Tsis yog, tsuas yog nws qhov kev hloov pauv mus rau lwm daim ntawv yog pom.
Tib lub sijhawm, muaj kev sib raug zoo: kev ua haujlwm - lub zog. Txoj cai lij choj ntawm kev txuag thiab kev hloov pauv ntawm lub zog xav tias qhov tsis tu ncua ntawm qhov ntau (nws tag nrhokom muaj nuj nqis) rau txhua yam txheej txheem tshwm sim hauv ib qho kev sib cais. Qhov no qhia tau hais tias nyob rau hauv tus txheej txheem ntawm kev hloov ntawm ib hom mus rau lwm tus, kev sib npaug ntawm qhov sib npaug yog pom. Txhawm rau muab cov lus piav qhia ntau ntawm ntau hom kev txav, nuclear, tshuaj, electromagnetic, thermal zog tau qhia hauv physics.
lus niaj hnub
txoj cai kev txuag thiab kev hloov pauv ntawm lub zog li cas niaj hnub no? Classical physics muab cov lej lej ntawm qhov postulate nyob rau hauv daim ntawv ntawm kev sib npaug ntawm lub xeev rau lub kaw lus thermodynamic kaw:
W=Wk + Wp + U
Qhov kev sib npaug no qhia tau tias tag nrho cov tshuab hluav taws xob ntawm lub kaw lus kaw tau txhais raws li qhov sib npaug ntawm kinetic, muaj peev xwm, lub zog sab hauv.
Txoj cai ntawm kev txuag thiab hloov pauv ntawm lub zog, cov qauv uas tau hais los saum toj no, piav qhia txog qhov tsis sib xws ntawm lub cev qhov ntau hauv qhov kaw.
Qhov tsis zoo ntawm kev lej lej yog qhov cuam tshuam tsuas yog rau qhov kaw qhov ntsuas kub xwb.
Qhib systems
Yog tias peb coj mus rau hauv tus account lub hauv paus ntsiab lus ntawm kev nce ntxiv, nws yog qhov ua tau kom txuas ntxiv txoj cai ntawm kev txuag hluav taws xob mus rau lub cev tsis kaw. Lub hauv paus ntsiab lus no pom zoo kom sau cov lej sib npaug ntsig txog kev piav qhia ntawm lub xeev ntawm lub system, tsis yog cov ntsiab lus tseeb, tab sis nyob rau hauv lawv cov lej increments.
Txhawm rau nkag siab tag nrho cov ntaub ntawv ntawm lub zog, nws tau thov kom ntxiv rau qhov sib npaug ntawm cov txheej txheem zoo tagnrhocov sum ntawm lub zog increments uas yog tshwm sim los ntawm kev hloov nyob rau hauv lub xeev ntawm cov kev soj ntsuam system nyob rau hauv lub cuam tshuam ntawm ntau yam ntaub ntawv ntawm lub teb.
Nyob rau hauv generalized version, qhov sib npaug ntawm lub xeev yog raws li nram no:
dW=Σi Ui dqi + Σj Uj dqj
Qhov kev sib npaug no suav tias yog qhov ua tiav tshaj plaws hauv cov physics niaj hnub no. Nws yog nws uas tau los ua lub hauv paus ntawm txoj cai ntawm kev txuag thiab kev hloov pauv ntawm lub zog.
Meaning
Hauv kev tshawb fawb tsis muaj kev zam rau txoj cai no, nws tswj hwm txhua qhov xwm txheej ntuj. Nws yog nyob rau hauv lub hauv paus ntawm no postulate uas ib tug muaj peev xwm muab tso rau pem hauv ntej hypotheses txog ntau yam xyaw, nrog rau refutation ntawm qhov tseeb ntawm txoj kev loj hlob ntawm ib tug perpetual mechanism. Nws tuaj yeem siv tau rau txhua kis uas yuav tsum tau piav qhia txog kev hloov pauv ntawm ib hom zog mus rau lwm qhov.
Mechanical applications
Txoj cai lij choj ntawm kev txuag thiab kev hloov pauv ntawm lub zog nyeem li cas rau lub sijhawm tam sim no? Nws cov ntsiab lus nyob rau hauv kev hloov ntawm ib hom ntawm qhov ntau ntawm no mus rau lwm tus, tab sis tib lub sij hawm nws tag nrho cov nqi tseem tsis hloov. Cov txheej txheem uas cov txheej txheem kho tshuab tau ua yog hu ua conservative. Cov tshuab zoo li no yog qhov zoo tshaj plaws, uas yog, lawv tsis suav nrog kev sib txhuam quab yuam, lwm hom kev tiv thaiv uas ua rau dissipation ntawm txhua yam zog.
Nyob rau hauv txoj kev saib xyuas, tsuas yog kev sib koom ua ke ntawm lub zog muaj peev xwm mus rau lub zog kinetic tshwm sim.
Kev ua haujlwm ntawm lub zog uas ua rau lub cev hauv cov txheej txheem zoo li no tsis cuam tshuam nrog txoj hauv kev. Nws tus nqinyob ntawm qhov kawg thiab thawj qhov chaw ntawm lub cev. Raws li ib qho piv txwv ntawm lub zog ntawm hom no hauv physics xav txog lub zog ntawm lub ntiajteb txawj nqus. Nyob rau hauv lub conservative system, tus nqi ntawm kev ua hauj lwm ntawm ib tug quab yuam nyob rau hauv ib tug kaw seem yog xoom, thiab txoj cai ntawm kev txuag lub zog yuav siv tau nyob rau hauv cov nram qab no daim ntawv: "Nyob rau hauv ib tug conservative kaw system, cov sum ntawm lub peev xwm thiab kinetic zog. ntawm lub cev uas tsim cov kab ke tseem tsis hloov."
Piv txwv li, nyob rau hauv cov ntaub ntawv ntawm ib tug dawb poob ntawm lub cev, muaj peev xwm hloov mus rau hauv ib tug kinetic daim ntawv, thaum tag nrho cov nqi ntawm cov hom no tsis hloov.
In xaus
Kev ua haujlwm kho tshuab tuaj yeem suav tau tias yog tib txoj hauv kev ntawm kev sib hloov ntawm kev hloov kho tshuab mus rau lwm yam teeb meem.
Txoj cai no tau pom muaj kev thov hauv tshuab. Tom qab kaw lub cav lub tsheb, muaj qhov maj mam poob ntawm lub zog kinetic, tom qab ntawd nres ntawm lub tsheb. Cov kev tshawb fawb pom tau hais tias nyob rau hauv cov ntaub ntawv no, ib tug tej yam nqi ntawm cov cua sov yog tso tawm, yog li ntawd, lub rubbing lub cev kub, ua rau lawv lub zog sab hauv. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv ntawm kev sib txhuam los yog ib qho kev tiv thaiv rau kev txav mus los, kev hloov pauv ntawm lub zog ntawm lub zog mus rau hauv tus nqi sab hauv yog pom, uas qhia qhov tseeb ntawm txoj cai.
Nws cov qauv tsim niaj hnub zoo li: Lub zog ntawm qhov kev sib cais tsis ploj mus rau qhov twg, tsis tshwm sim los ntawm qhov twg. Hauv txhua qhov xwm txheej uas muaj nyob hauv lub cev, muaj kev hloov pauv ntawm ib hom ntawm lub zog mus rau lwm qhov, hloov ntawm ib lub cev mus rau lwm qhov, tsis muajKev hloov pauv ntau.”
Tom qab kev tshawb pom ntawm txoj cai no, physicists tsis tawm lub tswv yim ntawm kev tsim lub tshuab txav mus tas li, nyob rau hauv uas, nyob rau hauv lub voj voog kaw, yuav tsis muaj qhov hloov pauv ntawm cov cua sov hloov los ntawm lub system mus rau lub ntiaj teb ib puag ncig, piv nrog cov cua sov tau txais los ntawm sab nraud. Lub tshuab zoo li no tuaj yeem dhau los ua qhov tsis muaj cua sov, ib txoj hauv kev los daws teeb meem lub zog ntawm noob neej.
