Termodynamika i kinetyka
Podobnie do molekularno-kinetycznej teorii gazów, termodynamika zajmuje się analizą gazów. Podczas gdy molekularno-kinetyczna teoria gazów bada procesy gazowe z podejściem mikro, termodynamika z drugiej strony ma podejście makroskopowe. Oznacza to, że termodynamika nie uwzględnia procesów na poziomie molekuł, ale gaz jest postrzegany jako całość, a procesy gazowe są obserwowane fenomenologicznie. Podstawowe parametry określa się, obserwując proces gazowy.
Co to jest termodynamika?
Termodynamika jest nauką, która bada zjawiska wzajemnej przemiany ciepła i innych form energii (mechanicznej, chemicznej, elektrycznej). Powszechnie wiadomo, że ciepło pochodzi z pracy mechanicznej.
Wiemy, że praca przekształca energię mechaniczną w ciepło. Dobrze wiadomo, że ciepło można również przekształcić w pracę mechaniczną - na przykład odparowana podgrzana woda i para wodna może uruchomić turbinę wykonującą pracę mechaniczną. Jednak ta konwersja ciepła nie jest prosta i nigdy nie jest kompletna.
Rozwiązanie związku w przekształcaniu pracy w ciepło lub ciepło w pracę mechaniczną doprowadziło do termodynamiki jako nauki.
Termodynamika ewoluowała od wyników uzyskanych w wyniku eksperymentów i jest oparta na eksperymentalnie zdeterminowanych prawach, tj. Prawach termodynamiki.
Zauważmy: Pierwsza równowaga postulatywna stwierdza, że każdy system ciał naturalnych dąży do stanu równowagi, a kiedy to osiąga, system nie jest już w stanie sam się zmienić.
Druga równowaga postulatywna mówi nam, że jeśli jedno z dwóch ciał w równowadze cieplnej jest w równowadze z jakimś trzecim ciałem, to trzecie ciało jest również w równowadze z pozostałym ciałem. Drugi postulat równowagi jest również nazywany zerowym prawem termodynamiki. T
Pierwsza zasada termodynamiki jest rozszerzeniem ogólnego prawa naturalnego na zjawiska termiczne. Jest to prawo zachowania i konwersji energii. Druga zasada termodynamiki wskazuje na przebieg procesów zachodzących w otaczającej nas naturze i wyraża szczególną specyfikę tych procesów. Trzecia zasada termodynamiki pozwala jednoznacznie określić ważną wielkość termodynamiczną stanu - entropii.
Czym jest Kinetics?
Kinetyka jest częścią teoretycznej mechaniki badającej ruch ciał i sił, które powodują ten ruch. Kinetyka jest częścią mechaniki badającej położenie ciała i punktów materialnych (cząstek) opisujących jego ruch bez analizy przyczyny ruchu. Aby opisać poszczególne ruchy, należy również wybrać odpowiedni układ współrzędnych, na podstawie którego zostanie przeprowadzony opis ruchu. Wyróżnia się jednowymiarowe (liniowe), dwuwymiarowe (płaskie) i trójwymiarowe (przestrzenne) układy współrzędnych. Z drugiej strony kinetyka jest częścią mechaniki, która analizuje ruch sztywnego ciała / cząstki pod wpływem siły, opisując działanie siły przy użyciu różnych praw i relacji. Problemy rozwiązane przez kinetykę można podzielić na dwa podstawowe pytania:
- Ile sił działa w momencie, gdy jego ruch jest znany? Rozwiązanie tego pytania wynika bezpośrednio z Prawa II Newtona, tzn. Jeśli znane jest prawo ruchu punktu metrycznego, siły, które wytworzą ten ruch, powinny zostać określone.
- Jaki jest ruch punktu, jeśli znane są siły działające na punkt? Zadanie to rozwiązuje się poprzez całkowanie równań różniczkowych ruchu, tj. Jeśli znane siły działają na punkt metryczny, ruch punktu jest określany przez całkowanie równań różniczkowych ruchu. W tej technice rozwiązujemy głównie to drugie pytanie, które również nazywa się podstawowym zadaniem dynamiki (kinetyki).
Zadaniem kinetyki jest ustawienie różniczkowych równań ruchu i ich integracji. Równania różniczkowe materiałów punktu ruchu wywodzą się z podstawowego prawa dynamiki - prawa II Newtona.
Różnica między termodynamiką a kinetyką
Termodynamika jest nauką badającą zjawiska powstające w wyniku wzajemnego połączenia termicznych i innych form energii (mechanicznej, chemicznej, elektrycznej). Kinetyka jest częścią teoretycznej mechaniki, w której badane są prawa ruchu jednostek miarowych pod wpływem siły. Kinetyka bada zależności między ruchami ciała a próbkami pochodzącymi z TIK, tj. Siłę i pęd.
Termodynamika dotyczy tego, czy proces (reakcja) może mieć miejsce, podczas gdy kinetyka analizuje szybkość (szybkość) procesu.
Termodynamika stosowana jest w stabilnych układach równowagi, podczas gdy kinetyka jest użyteczna w systemach przejściowych.
Termodynamika pokazuje, czy istnieje wystarczająca siła, aby wywołać transformację. Kinetyka pokazuje, w jaki sposób pokonać barierę energetyczną, aby przeprowadzić całkowitą transformację.
Termodynamika a kinetyka
Podsumowanie termodynamiki a kinetyka
- Termodynamika jest nauką dotyczącą procesów cieplnych i cieplnych. Jest zbudowany na doświadczeniu, które człowiek nabył na ciałach makroskopowych o wspólnych wymiarach, z umiarkowaną gęstością w umiarkowanych temperaturach.Jest to gałąź fizyki badająca energię, jej konwersję między różnymi formami, takimi jak ciepło i zdolność do wykonywania pracy. Termodynamika dotyczy układów makroskopowych o bardzo wysokim stopniu swobody.
- Kinetyka jest częścią dynamiki badającej wpływ siły na ruch ciała. Obejmuje on ruch prostoliniowy, okrężny wzdłuż krzywej (np. Ruch paraboliczny). Zasady kinetyki są prawami ruchu Newtona i zasadą równowagi kinetycznej D'Alemberta lub tymi samymi prawami, które są zgodne z teorią względności (w obszarze dużych prędkości, mas).
