வெப்பவியக்கவியலின் முதல் சட்டம், எல்லாவற்றின் தொடக்கமும் உள்ளது

தெர்மோடைனமிக்ஸைப் படிக்கும் ஆற்றல் என்பது அதன் அனைத்து வெளிப்பாடுகளிலும் ஆற்றலாகும், மேலும் முக்கியமாக, ஒரு இனத்திலிருந்து இன்னொரு இடத்திற்கு ஆற்றல் மாற்றங்கள். ஆற்றல் துறையில் விஞ்ஞான ஆராய்ச்சியின் முற்பகுதியில் காலமானது தானாகவே தோன்றியது, அச்சமயத்தில் பல்வேறு வகையான ஆற்றலின் பட்டியல் இன்னும் சிறியதாக இருந்தது - இயந்திர மற்றும் வெப்பம். எனவே, "தெர்மோடைனமிக்ஸ்" என்ற பெயர் மிகச் சரியாக துல்லியமாக, பொருள் இயக்கம் (பரிமாற்றம்) மற்றும் வெப்பத்தை இயந்திர வேலைக்கு மாற்றுவதற்கும் மாற்றாகவும் பிரதிபலித்தது. படிப்படியாக வெப்ப செயல்முறைகளை விவரிக்கும் கருத்தாக்கங்கள்: இணைவு வெப்பம், வெப்ப திறன் மற்றும் இறுதியாக, வெப்ப அளவை அளவிடுவதற்கான ஒரு அலகு - கலோரி (1772, எம். வில்கே). நிறைய நேரம் கடந்து விடும் மற்றும் வெப்பவியக்கவியலின் முதல் விதி வடிவமைக்கப்படும், ஆனால் ஒவ்வொரு படிப்பிலும் பல ஆராய்ச்சியாளர்களின் கடினமான வேலை விளைவாக இருந்தது.

தெர்மோடைனமிக்ஸின் சட்டங்களைப் படிக்க, சில மாநாடுகள் ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டன, இதனால் ஆய்வுக்குரிய பொருளை தனிமைப்படுத்துவதற்கும் அதன் பண்புகளை ஆய்வு செய்வதற்கும் இது உதவுகிறது. விசாரணையின் கீழ் உள்ள பொருட்கள், பெரும் எண்ணிக்கையிலான துகள்களிலிருந்து மூடிய அமைப்புகளாகக் குறிப்பிடப்படுகின்றன. கணினியில் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவின் எல்லைகளை தீர்மானிக்க முடியுமானால், அது உடல் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இந்த வெப்ப இயக்கவியல் நடவடிக்கைகளின் முக்கிய பங்கேற்பாளர் எவ்வாறு தோன்றினார்: ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிலான இணைக்கப்பட்டுள்ள துகள் அமைப்பு, ஒரு சிறந்த வாயு ஆகும். ஆற்றல் மாற்றங்கள் செயல்பாட்டில், வெப்ப இயக்கவியல் அமைப்பு அதன் நிலையை மாற்றுகிறது, மேலும் இந்த மாற்றங்கள் கருத்துக்களின் தொகுப்பால் விவரிக்கப்படுகின்றன - செயல்முறை அளவுருக்கள். வெப்பநிலை டி, தொகுதி V மற்றும் அழுத்தம் P ஆகியவை அளவுருக்கள் என எடுத்துக்கொள்ளப்பட்டால், எந்த வெப்ப இயக்கவியல் செயல்முறையும் விவரிக்க போதுமானது. அனைத்து அமைப்புகள் சமநிலை மாநிலங்களுக்கு மட்டுமே கருதப்படுகின்றன. ஒரு சமநிலை நிறுவப்பட்டது, எடுத்துக்காட்டாக, வெப்பம், வெப்ப பரிமாற்ற செயல்முறை ஆகும் - ஏதோ குளிர்விக்கிறது, மற்றும் ஏதோ வெப்பமடைகிறது. அதே நேரத்தில், வெப்பநிலைகள் முதல் விதி என, "வழங்கப்பட்டது-பெறப்பட்ட" அளவுகள், அதே இருக்கும். விஞ்ஞானிகள் பல நூற்றாண்டுகளாக தீர்க்க வேண்டிய முக்கிய பணியாகும்: எரிசக்தி பரிமாற்றத்தில் பங்கேற்பாளர்களுக்கான தேடலும், செயல்பாட்டில் அவற்றின் பங்கின் வரையறைகளும்.

வெப்பமண்டலவியல் கோட்பாட்டு கருவியாகும் அடிப்படை 3 சட்டங்கள். வெளிப்புற சக்திகளை (உதாரணமாக, பிஸ்டனை தள்ளி) வேலை செய்ய அதன் உள் சக்தியை அதன் உட்புறத்தை (உதாரணமாக, வெப்பம்) மற்றும் / அல்லது காரணமாக அதிகரிப்பதன் மூலம் உடல் சக்தியை உறிஞ்சும் என்று கருதப்படுகிறது. இதிலிருந்து தொடங்குதல், வெப்பவியக்கவியலின் முதல் சட்டம் பின்வருமாறு வரையறுக்கப்படுகிறது: உடலின் U இன் உள் சக்தியின் மாற்றம் என்பது உறிஞ்சப்பட்ட எரிசக்தி Q இன் மொத்தம் மற்றும் வெளிப்புற சக்திகளின் ஆற்றலின் ஆற்றலாகும். கணித ரீதியாக, இது பின்வருமாறு முடிவற்ற மாற்றங்களின் அடிப்படையில் வெளிப்படுகிறது:

DU = dQ + dA (1)

உண்மையில், இது ஆற்றல் பாதுகாப்பு சட்டம், நாம் சொல்ல முடியும், இருப்பது சட்டம்.

வெப்பமண்டலவியல் செயல்முறைகளின் தனித்தன்மைகள் வழக்கமாக ஒரு பிஸ்டன் மூலம் வெளிப்புற சக்திகள் (அழுத்தம்-விரிவாக்கம்) மூலம் இயக்கப்படும் மற்றும் / அல்லது இயந்திர ரீதியாக இயக்கப்படும் உழைப்பு அமைப்பு மூலம் ஒரு சிறந்த வாயு எடுத்துக்கொள்ளப்படும் மாதிரியில் கருதப்படுகிறது, மற்றும் அழுத்த அளவு P, தொகுதி V அல்லது வெப்பநிலை T ஒரு மாறிலி சமமாக உள்ளது. ஐசோபிரசஸ்களுக்கு வெப்பவியக்கவியலின் முதல் விதி பயன்பாடு குறிப்பிட்ட சூழ்நிலைகளுக்கு ஆற்றல் பெறுபவர்களின் ஆதாரங்களைத் தீர்மானிக்க உதவுகிறது.

ஐசோகோரிக் செயல்முறை என்பது V = காந்தம். இதன் விளைவாக இயந்திர வேலை கிடைக்கவில்லை, ஏனெனில் அளவு மாறாது, வெப்பம் காரணமாக உட்புற ஆற்றல் மாறி மாறும் , பின்: dA = pdV = 0, எனவே dU = dQ மற்றும் அது தொடர்பில் இருந்து தீர்மானிக்க முடியும்:

DQ = (m / m) * CV * dT (2)

இதனால், வெப்பநிலை அதிகரிப்பு காரணமாக ஐசோகோரிக் செயல்முறை நிகழ்கிறது.

ஐசோபரிக் செயல்முறை p = கான்ஸ்ட்டை எடுத்துக்கொள்கிறது, மேலும் உந்துதல் இயந்திரம் சூடான இயந்திர செயல்பாட்டை செயல்படுத்துகிறதா, எடுத்துக்காட்டாக, பிஸ்டனை நகர்த்தினால் இந்த நிலை ஏற்படுகிறது. வெப்ப ஆற்றல் மற்றும் மெண்டலீவ்-க்ளைபெரின் சமன்பாட்டிற்கான வெளிப்பாடுகளை மாற்றியமைத்திருந்தால் , வாயுவின் இயந்திர வேலைகளை கணக்கிடுவதற்கான ஒரு வெளிப்பாட்டை எளிதில் பெறலாம்:

A = (m / M) * R * (T2-T1) (3)

R என்பது எரிவாயு நிலையானது, வெப்பநிலை ஒரு கெல்வின் மூலம் வெப்பநிலை மாறினால், ஒரு மோல் அளவுக்கு எரிவாயு அளவு அதிகரிக்க வேலை செய்வதாகும். முடிவு: ஐசோபரிக் செயல்முறையில், வாயு வெப்ப ஆற்றல் (2) மூலம் நிரப்பப்பட்டு, விரிவாக்கத்தால் அதிகரித்த உள் சக்திக்கு ஒரு பகுதியை பயன்படுத்துகிறது (3).

T = காந்தம், வெப்பமான வேதியியலில் சமவெப்பம் என்று அழைக்கப்படும் செயல்முறை. அதன் சாராம்சத்தில் வெப்பம் காரணமாக உள் சக்தியால் வெளிப்பட்ட சக்திகள் வெளிப்புற சக்திகளை கடந்து செல்லும் வேலையை முழுமையாக செலவழித்துள்ளன. ஐசோபிராசஸிற்கான தெர்மோடைனமிக்ஸின் முதல் சட்டம், ஒரு நிலையான உடல் வெப்பநிலையை பராமரிப்பதற்காக, அதன் உள் ஆற்றல் மெக்கானிக்கல் வேலை செய்வதற்கான செலவை செய்கிறது மற்றும் அழுத்தத்தின் மாற்றத்தை சார்ந்துள்ளது என்பதைக் காட்டுகிறது. இந்த எரிசக்தி செலவினங்களை வெளிப்பாட்டிலிருந்து கணக்கிடலாம்:

Q = A = (m / M) * R * T * (ln (p1 / p2)).