Форми на енергия и методи за предаване на енергия
Начало | За нас | обратна връзка
Предмет и метод на термодинамиката
Термодинамика изучава законите на преобразуване на енергията в различните процеси и свързаните с промяната в състоянието на физически обекти. Термодинамика е разделена на три части: общи термодинамиката химичната термодинамика и инженерни термодинамиката.
В инженерни термодинамиката по същество счита явления, придружаващи обмена на енергия в рамките на термични и механични форми. Това създава връзка между топлинните и механични процеси, които се случват в отоплителни и охладителни машини, изучаване на процесите, протичащи в газове и пари, както и на свойствата на тези органи на различни физически условия.
Термодинамика разчита на специфичния метод на описанието на явлението, чиито характеристики са както следва.
Термодинамични метод е построен на редица обективни закони на природата. получени в резултат на обобщение на голям брой експериментални данни, които също се наричат закони на термодинамиката.
Първият закон на термодинамиката произтича от универсален закон за запазване и преобразуване на енергия, изразена в специални термодинамични понятия, и позволява да се направи енергийния баланс термодинамични процеси.
Вторият закон на термодинамиката установява условията за взаимно преобразуване на работа и топлина, а също така посочва, определена посока промените, които настъпват във всички процеси на обмен на недвижими енергия.
Третият закон на термодинамиката, обяснява поведението на вещества, при температура, близка до абсолютната нула.
За разлика от много области на физиката термодинамиката не работи някакви модели на структурата на материята и като цяло не са свързани с представителството на микроструктурата на материала. За да се опише процеса на обмен на енергия и на свойствата на различните органи в термодинамиката се използват физически понятия и количествата, характеризиращи крайните етапи на огромен брой микрочастици и веществото може да бъде директно измерена или изчислена от термодинамичните отношения използвайки измерените стойности. Тези количества се наричат термодинамични или феноменологични. Термодинамичните променливи, например, са температура, налягане, плътност.
Предимството на термодинамичен подход е, че валидността на термодинамичните отношения и заключенията не са нарушени, когато в хода на развитието на физиката непрекъснато задълбочаване или дори променя радикално идеи за структурата на материята. Недостатък на този метод се състои в това, че нейното приложение изисква познаване на физичните свойства на специфичните работни органи, които не могат да бъдат определени от термодинамични методи и изискват пилотно проучване. Но ако знаете няколко подробности за свойствата на веществата или системи, термодинамична метод дава възможност да се получат интересни и важни заключения.
В допълнение към термодинамична метод понякога се използва различен метод на научните изследвания, за да се получи статистически заглавие. широко използван и в други области на физиката. В статистическите свойства на термодинамиката макроскопски органи се изчисляват въз основа на модела представителства на структурата на материята. Поведението на елементарните частици е описано или класически методи на квантовата механика и макроскопските свойства на получените статистически усредняване действието на всички частици, изграждащи тялото. Точността на определяне на количествата, характеризиращи макроскопски свойства на организма в процес на проучване, статистически термодинамиката използвани зависи от перфектен модел структура на физическата материя. Следователно, резултатите от статистическите термодинамиката също изискват експериментално потвърждение.
Статистически метод проучвания е изгодно през описание Феноменологичните свойства на веществата и при изключително ниски или високи температури и максимални налягания, когато пряко измерване на термодинамични променливи става много трудно и неточно. Ето защо, термодинамиката и статистически физика като наука за свойствата на материята и енергията са взаимно допълващи се.
Форми на енергия и методи за предаване на енергия
Енергетиката е мярка за различните видове материали движение в процеса на взаимно превръщане на една форма на движение на друг. При движението се отнася до способността на материята да се промени.
Има различни форми на движение: механични, термични, електрически, химически, магнитни и т.н. Установено е, че предаването на движение от едно тяло на друго може да се случи или непроменени, и промяната на формата на движение .. В първия случай намаляване на някаква форма на движение в едно тяло е придружено от едно и също увеличаването на трафика на същата форма в другата (на принципа на опазване на движение). В последния случай някаква форма на намаляване на движение в едно тяло води до увеличение в различни движения на тялото друга форма (принцип на трансформация движение). Освен това е налице количествено равностойност взаимно се трансформира в форми на движение, което е основа за въвеждането на единен, общ за всички форми на мерки за трафика - енергия.
По този начин, енергията - това е обща количествена мярка за всички форми на движение, които могат да бъдат превърнати едно в друго.
За да се характеризира от типа на движение, използван концепция вид енергия (кинетична, гравитационно, електрическа и т.н.). При превръщането на една форма на движение на друг, съответно, трансформацията на една форма на енергия в друга, но в същото енергия като обща мярка за всички форми на движение остава непроменена, не е sozdavaema и неразрушима.
Установяване на количествено равностойност на различни форми на движение във взаимни трансформации довели до откриването на закона за запазване на енергията.
В допълнение към идеята за един вид енергия там е концепцията за установяването на обмен на енергия и метод на предаване на енергия.
Трансферът на енергия от едно тяло на друго се появява в резултат на взаимодействие на тези органи. Има четири основни типа на взаимодействие: електрически, гравитационни, ядрени и слаби. Установено е, че наблюдаваните форми на материята в движение и съответните форми на енергия, са проява на микроскопско ниво, взаимодействието, което възниква на микроскопично ниво. И на микроскопично ниво е показан само един тип взаимодействие - електрически.
Голямо разнообразие от макроскопски прояви на основните микроскопични взаимодействия и води до големи разлики в наблюдаваните промени в органите на различни начини за предаване на енергия. Но открих, че всички видове термодинамични взаимодействия, т.е. всички форми на обмен на енергия, намалени до две коренно различни начина: извършване на работа и топлина.
Операцията се нарича вид (форма) на трансфер на енергия, която се извършва в микроскопичен, подредени, директното движение. Размерът на излъчваната мощност по този начин се нарича процеса на работа или просто работа.
Най-очевидният вида на работата, е механичната работа, което прави механичната сила, когато се движат в пространството на микроскопичен тяло или някоя част от тялото. В допълнение, има различни видове не-механични работи: електрически, магнитни и други.
Общо за всички видове работа е основно свойство на възможност за тяхното пълно количествено превръщане в един друг, т.е. предаване на енергия от една част на тялото към друга форма на енергия от една форма на работа може да бъде напълно се трансформира в енергия от друг вид.
Топлообмен се нарича метод за предаване на мощност, в които размениха случаен, индиректен движение на микрочастиците. Размерът на предава енергия в този случай се нарича количеството топлина или топлина.
За да се извърши обмен на топлина между органи трябва да бъде така наречената термичен контакт, което може да се постигне или чрез директни органи контакт, или трансфер на енергия неподредени електромагнитни трептения. И в двата случая, тялото трябва да е с различна температура.
Ако е необходимо да се определи методът на предаване на енергия, количеството енергия се предава от един орган на друг по някакъв начин, се нарича редица външно влияние.