Prozesse in der Thermodynamik verstehen

Wir haben die Gesetze der Thermodynamik im vorherigen Artikel diskutiert. Die Thermodynamik selbst ist ein Zweig der Physik, der die Bemühungen zur Umwandlung von Wärme in Energie untersucht. Dieser Wissenschaftszweig ist eng mit dem Wärmeenergiefluss von einem Objekt zum anderen, dem Prozess und den Folgen dieser Energieübertragung verbunden. Ein Beispiel - aus diesem Wissenschaftszweig, den wir jeden Tag finden können, ist die Kondensation auf kalten Glasoberflächen.

Die Thermodynamik hat vier Gesetze, die sich auf das thermische Gleichgewicht, die Energieerhaltung, den Wärmefluss in Objekten und die absoluten Nulltemperaturbedingungen beziehen. Darüber hinaus gibt es in diesem Wissenschaftszweig auch einen sogenannten thermodynamischen Prozess. Dieser Prozess ist ein Prozess, den ein System erlebt, bei dem sich die Energie aufgrund von Druck-, Volumen-, Temperatur- oder Wärmeübertragungsänderungen ändert.

(Lesen Sie auch: Was ist das Gesetz der Thermodynamik?)

Dieser Energieumwandlungsprozess ist in vier Typen unterteilt, nämlich isochore Prozesse, isobare Prozesse, isotherme Prozesse und adiabatische Prozesse.

Isochorischer Prozess

Der isochhorische Prozess ist ein Prozess zum Ändern des thermodynamischen Zustands, der bei einem konstanten oder festen Volumen auftritt. Da das Volume fest ist, übernimmt das System keine Anstrengungen von seiner Umgebung und akzeptiert diese auch nicht. Wir können es als W = 0 formulieren. Damit erhalten wir die Formel für Gesetz I wie folgt.

ΔQ = ΔU

Beim isochhorischen Prozess wird die dem System zugeführte Wärme nur dazu verwendet, die darin enthaltene Energie zu erhöhen.

Isobarer Prozess

Der nächste Prozess ist isobar. Dieser Prozess bezieht sich auf die Änderung des thermodynamischen Zustands unter konstantem Druck. Die Arbeit im isobaren Prozess (W) kann als Produkt des Drucks (P) und der Volumenänderung (ΔV) definiert werden. In einer mathematischen Formel können wir den isobaren Prozess wie folgt beschreiben.

W = P x ΔV

Im isobaren Prozess kann der erste Hauptsatz der Thermodynamik wie folgt angegeben werden.

ΔQ = ΔU + ΔW

Isothermer Prozess

Wie der Name schon sagt, ist ein isothermer Prozess ein Prozess zur Änderung des thermodynamischen Zustands, der bei einer konstanten oder konstanten Temperatur auftritt. Diese konstante Temperatur bewirkt keine Energieänderung im System oder ΔU = 0. Im Gesetz I können wir den isothermen Prozess wie folgt formulieren.

ΔQ = ΔW

Adiabatischer Prozess

Der letzte Prozess ist ein adiabatischer Prozess. Dieser Prozess bezieht sich auf Änderungen des thermodynamischen Zustands, die ohne Wärmeübertragung zwischen dem System und seiner Umgebung stattfinden. Konstante Systemwärme bewirkt keine Wärmeänderung im System. In der Mathematik können wir es als ΔQ = 0 definieren. Im Gesetz I kann der adiabatische Prozess wie folgt ausgedrückt werden.

ΔW = -ΔU

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