Zrozumienie procesów w termodynamice

Omówiliśmy prawa termodynamiki w poprzednim artykule. Sama termodynamika jest gałęzią fizyki, która bada wysiłki zmierzające do przekształcenia ciepła w energię. Ta gałąź nauki jest ściśle związana z przepływem energii cieplnej z jednego obiektu do drugiego, procesem i konsekwencjami tego transferu energii. Przykładem - z tej gałęzi nauki, którą możemy spotkać na co dzień, jest kondensacja na zimnych powierzchniach szklanych.

Termodynamika ma cztery prawa odnoszące się do równowagi termicznej, zachowania energii, przepływu ciepła w obiektach i bezwzględnego zera temperaturowego. Ponadto w tej gałęzi nauki istnieje również tak zwany proces termodynamiczny. Ten proces jest procesem, którego doświadcza system, który obejmuje zmiany energii spowodowane zmianami ciśnienia, objętości, temperatury lub wymiany ciepła.

(Przeczytaj także: Jakie jest prawo termodynamiki?)

Ten proces konwersji energii dzieli się na cztery typy, a mianowicie procesy izochoryczne, procesy izobaryczne, procesy izotermiczne i procesy adiabatyczne.

Proces izochoryczny

Proces izochoryczny to proces zmiany stanu termodynamicznego, który zachodzi przy stałej lub stałej objętości. Ponieważ głośność jest stała, system nie przyjmuje ani nie przyjmuje wysiłku ze swojego środowiska. Możemy to sformułować jako W = 0. Dzięki temu otrzymamy wzór na prawo I, jak następuje.

ΔQ = ΔU

W procesie izochorycznym ciepło dostarczane do układu jest wykorzystywane tylko do zwiększenia zawartej w nim energii.

Proces izobaryczny

Następny proces jest izobaryczny. Proces ten odnosi się do zmiany stanu termodynamicznego pod stałym ciśnieniem. Pracę w procesie izobarycznym (W) można zdefiniować jako iloczyn ciśnienia (P) i zmiany objętości (ΔV). We wzorze matematycznym możemy opisać proces izobaryczny w następujący sposób.

W = P x ΔV

W procesie izobarycznym pierwszą zasadę termodynamiki można określić następująco.

ΔQ = ΔU + ΔW

Proces izotermiczny

Jak sama nazwa wskazuje, proces izotermiczny to proces zmiany stanu termodynamicznego, który zachodzi przy stałej lub stałej temperaturze. Ta stała temperatura nie powoduje zmiany energii w układzie lub ΔU = 0. Zgodnie z prawem I, możemy sformułować proces izotermiczny w następujący sposób.

ΔQ = ΔW

Proces adiabatyczny

Ostatni proces to proces adiabatyczny. Proces ten odnosi się do zmian stanu termodynamicznego, które zachodzą bez wymiany ciepła między układem a jego otoczeniem. Stałe ciepło systemu nie powoduje żadnych zmian ciepła w systemie. W matematyce możemy zdefiniować go jako ΔQ = 0. W prawie I proces adiabatyczny można wyrazić następująco.

ΔW = -ΔU

Najnowsze posty