Sarnaselt gaaside molekulaar-kineetilise teooriaga on termodünaamika seotud ka gaaside analüüsiga. Ehkki gaaside molekulaar-kineetiline teooria uurib gaasiprotsesse mikrokäsitlusega, on termodünaamika aga teiselt poolt makroskoopiline lähenemisviis. See tähendab, et termodünaamika ei arvesta protsesse molekuli tasemel, vaid gaasi vaadeldakse tervikuna ja gaasiprotsesse jälgitakse fenomenoloogiliselt. Põhiparameetrid määratakse gaasiprotsessi jälgides.

Mis on termodünaamika?

Termodünaamika on teadus, mis uurib soojuse ja muude energiavormide (mehaaniline, keemiline, elektriline) vastastikuse muundamise esinemist. On hästi teada, et mehaanilise töö tegemisel saadakse soojust.

Me teame, et töö muundab mehaanilise energia soojuseks. On hästi teada, et soojust saab muuta ka mehaaniliseks tööks - näiteks aurustub kuumutatud vesi ja aur võib käivitada mehaanilise töö tegeva turbiini. Kuid see soojuse muundamine pole lihtne ega ole kunagi täielik.

Töö soojuseks või soojuseks mehaaniliseks tööks muutmise suhte lahendamine on viinud termodünaamikani kui teaduseni.

Termodünaamika on arenenud eksperimentide käigus saadud leidude põhjal ja põhineb eksperimentaalselt määratud seadustel, s.o termodünaamika seadustel.

Pangem tähele: esimese postulaadi tasakaaluseisund väidab, et iga looduslike kehade süsteem püüab saavutada tasakaaluseisundit ja kui see saavutatakse, pole süsteem enam võimeline iseseisvalt muutuma.

Teine postulaadi tasakaal ütleb meile, et kui üks kahest soojuse tasakaalu kehast on tasakaalus mõne kolmanda kehaga, siis on ka kolmas keha ülejäänud kehaga tasakaalus. Tasakaalu teist postulaati nimetatakse ka termodünaamika nullseaduseks. T

Termodünaamika esimene seadus on üldise loodusliku seaduse laiendamine termilistele nähtustele. See on energia säästmise ja muundamise seadus. Termodünaamika teine ​​seadus osutab meid ümbritsevas looduses toimuvate protsesside käigule ja väljendab nende protsesside eripära. Termodünaamika kolmas seadus võimaldab ainulaadselt määrata oleku olulise termodünaamilise suuruse - entroopia.

Mis on kineetika?

Kineetika on osa teoreetilisest mehaanikast, mis uurib kehade ja seda liikumist põhjustavate jõudude liikumist. Kineetika on osa mehaanikast, mis uurib keha asendit ja selle liikumist kirjeldavaid materiaalseid punkte (osakesi), analüüsimata liikumise põhjust. Üksikute liikumiste kirjeldamiseks on vaja valida ka sobiv koordinaatsüsteem, mille põhjal liikumise kirjeldus läbi viiakse. Eristatakse ühemõõtmelist (lineaarset), kahemõõtmelist (tasast) ja kolmemõõtmelist (ruumilist) koordinaatsüsteemi. Teisest küljest on kineetika mehaanika osa, mis analüüsib jõu mõjul jäiga keha / osakese liikumist, kirjeldades jõu mõju erinevate seaduste ja suhete abil. Kineetika abil lahendatud probleemid võib jagada kaheks põhiküsimuseks:

  • Mitu jõud tegutseb punktis, kui selle liikumine on teada? Selle küsimuse lahendus tuleneb otseselt Newtoni II seadusest, st kui on teada meetrika punkti liikumisseadus, tuleks kindlaks määrata selle liikumise tekitavad jõud. Mis on punkti liikumine, kui punktis tegutsevad teadaolevad jõud? See ülesanne lahendatakse integreerides liikumise diferentsiaalvõrrandid, st kui meetrilisse punkti mõjuvad teadaolevad jõud, määratakse punkti liikumine liikumise diferentsiaalvõrrandite integreerimisega. Tehnikas lahendame peamiselt selle teise küsimuse, mida nimetatakse ka dünaamika (kineetika) põhiülesandeks.

Kineetika ülesandeks on liikumisdiferentsiaalvõrrandite seadmine ja nende integreerimine. Liikumispunkti materjalide diferentsiaalvõrrandid on tuletatud dünaamika põhiseadusest - II Newtoni seadusest.

Termodünaamika ja kineetika erinevus

  1. Definitsioon

Termodünaamika on teadus, mis uurib nähtusi, mis tekivad soojusenergia ja muude energiavormide (mehaaniline, keemiline, elektriline) ühendamisel. Kineetika on osa teoreetilisest mehaanikast, milles uuritakse jõu mõjul paiknevate meetriliste kehade liikumise seadusi. Kineetika uurib keha liikumiste ja IKT-st saadud proovide vahelisi seoseid, st tugevust ja hoogu.

  1. Reguleerimisala

Termodünaamika on seotud protsessi (reaktsiooni) toimumisega, samas kui kineetika analüüsib protsessi kiirust (kiirust).

  1. Kohaldatavus

Termodünaamikat kasutatakse stabiilsetes tasakaalusüsteemides, samas kui kineetikat saab kasutada üleminekusüsteemides.

  1. Parameetrid

Termodünaamika näitab, kas muundumise esilekutsumiseks on piisavalt jõudu. Kineetika näitab, kuidas energiabarjäärist üle saada, et teostada täielik muundamine.

Termodünaamika vs kineetika

Termodünaamika vs kineetika kokkuvõte

  • Termodünaamika on teadus soojuse ja soojusprotsesside kohta. See on üles ehitatud kogemustele, mille inimene on omandanud makroskoopilistel kehadel, millel on ühised mõõtmed ja mõõduka tihedusega mõõdukal temperatuuril. See on füüsika haru, mis uurib energiat, selle muundamist erinevate vormide vahel, näiteks soojus, ja töö teostamise võimet. Termodünaamika käsitleb makroskoopilisi süsteeme, millel on väga kõrge vabadusaste. Kineetika on dünaamika osa, mis uurib jõu mõju keha liikumisele. See hõlmab sirgjoonelist ringikujulist liikumist piki kõverat (nt paraboolset liikumist). Kineetika põhimõteteks on Newtoni liikumisseadused ja D’Alemberti kineetilise tasakaalu põhimõte või samad seadused, mis vastavad relatiivsusteooriale (suurte kiiruste, masside piirkonnas).

Viited

  • Kujutise krediit: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/33/Thermodynamics_and_negative_resistance.svg/640px-Thermodynamics_and_negative_resistance.svg.png
  • Kujutise krediit: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/57/Saturation_Kinetics-2.png/603px-Saturation_Kinetics-2.png
  • Chris V., Serway, R. A., Faughn, J. S. “Kolledži füüsika”, Belmont, CA: Brooks / Cole, Cengage Learning, 2009.
  • De Groot, S. R., Mazur, P. “Mittetasakaaluline termodünaamika”, Amsterdam: Courier Corporation, 1962.
  • Buchdahl, H. A. “Klassikalise termodünaamika kontseptsioonid”, London: Cambridge University Press, 1966.