Thermodynamik är en gren av fysiken som behandlar energin och arbetet i ett system.Termodynamik behandlar endast den storskaliga responsen hos ett system som vi kan observera och mäta i experiment. Småskaliga gasinteraktioner beskrivs av den kinetiska teorin för gaser.Det finns tre huvudlagar inom termodynamiken som beskrivs på separata bilder. Varje lag leder till en definition av termodynamiska egenskaper som hjälper oss att förstå och förutsäga hur ett fysiskt system fungerar. Vi kommer att presentera några enkla exempel på dessa lagar och egenskaper för en rad olika fysiska system, även om vi är mest intresserade av termodynamiken hos framdrivningssystem och höghastighetsflöden.Lyckligtvis omfattar många av de klassiska exemplen gasdynamik. Tyvärr är numreringssystemet för de tre termodynamiska lagarna lite förvirrande. Vi börjar med den nolltaggiga lagen.

Den nolltaggiga lagen i termodynamik börjar med en enkel definition av termodynamisk jämvikt . Man observerar att någonegenskap hos ett objekt, som trycket i en gasvolym, längden på en metallstång eller den elektriska ledningsförmågan hos en tråd, kan förändras när objektet värms upp eller kyls ned. Om två av dessa föremål kommer i fysisk kontakt med varandra förändras till en början egenskaperna hos båda föremålen. Men så småningom upphör förändringen av egenskaperna och föremålen sägs befinna sig i termisk eller termodynamisk jämvikt. Termodynamisk jämvikt leder till den storskaliga definitionen av temperatur. När två objekt befinner sig i termisk jämvikt sägs de ha samma temperatur. Under processen för att uppnå termisk jämvikt överförs värme, som är en form av energi, mellan objekten. Detaljerna i processen för att uppnå termisk jämvikt beskrivs i termodynamikens första och andra lag.

Thermodynamikens nollvision är en observation. När två föremål befinner sig separat i termodynamisk jämvikt med ett tredje föremål, befinner de sig i ojämvikt med varandra.För att illustrera detta antar vi att vi har tre föremål som visas på diabilden. Objekt nr 1 och objekt nr 2 är i fysisk kontakt och befinner sig i termisk jämvikt. Objekt nr 2 befinner sig också i termisk jämvikt med objekt nr 3. Det finns till en början ingen fysisk kontakt mellan objekt nr 1 och objekt nr 3. Men om objekt nr 1 och objekt nr 3 förs i kontakt med varandra observeras att de befinner sig i termisk jämvikt. Denna enkla observation gör det möjligt att skapa en termometer. Vi kan kalibrera förändringen av en termisk egenskap, t.ex. längden på en kvicksilverkolonn, genom att försätta termometern i termisk jämvikt med ett känt fysiskt system vid flera referenspunkter.Celsiustermometrar har referenspunkterna fastställda till fryspunkten och kokpunkten för rent vatten.Om vi sedan försätter termometern i termisk jämvikt med något annat system, t.ex. undersidan av din tunga, kan vi bestämma det andra systemets temperatur genom att notera förändringen i den termiska egenskapen.Objekt i termodynamisk jämvikt har samma temperatur.

Aktiviteter:
Guidade turer

• Termodynamik:

Navigation ..

Hemsida för nybörjarhandbok