Termodynamiikka ja kinetiikka
Samoin kuin kaasujen molekyylikineettinen teoria, termodynamiikka koskee kaasujen analyysiä. Kuitenkin, vaikka kaasukokeiden molekyylikineettisen teorian mukaan kaasuprosessit mikro-lähestymistavalla, termodynamiikalla on toisaalta makroskooppinen lähestymistapa. Tämä tarkoittaa sitä, että termodynamiikka ei ota huomioon prosessia molekyylitasolla, mutta kaasua tarkastellaan kokonaisuutena ja kaasuprosesseja havaitaan fenomenologisesti. Perusparametrit määritetään tarkkailemalla kaasuprosessia.
Mikä on termodynamiikka?
Termodynamiikka on tiede, joka tutkii lämmön ja muiden energianmuotojen (mekaaninen, kemiallinen, sähköinen) keskinäisen muuntamisen tapahtumia. Tunnettu tosiasia on, että mekaanisesta työstä saadaan lämpöä.
Tiedämme, että työ muuntaa mekaanisen energian lämpöksi. On hyvin tunnettua, että lämpöä voidaan muuntaa myös mekaaniseksi työksi - esimerkiksi lämmitetty vesi haihtuu ja höyry voi laukaista turbiinin, joka tekee mekaanista työtä. Kuitenkin tämä lämpömuunnos ei ole yksinkertainen eikä koskaan ole täydellinen.
Suhteiden ratkaiseminen työn muuttamisessa lämpöön tai lämpöön mekaaniseen työhön on johtanut termodynamiikkaan tieteenä.
Termodynamiikka on kehittynyt kokeiden kautta saaduista havainnoista ja perustuu kokeellisesti määriteltyihin lakeihin eli termodynamiikan lakeihin.
Huomaa: Ensimmäinen postulatasapaino toteaa, että jokainen luonnollisten elinten järjestelmä pyrkii tasapainotilaan ja kun se saavuttaa sen, järjestelmä ei enää pysty itsekseen muuttamaan itsensä.
Toinen positiotasapaino kertoo, että jos toinen kahdesta ruumiista, joka on tasapainossa jonkin kolmannen rungon kanssa, on myös kolmas elin tasapainossa jäljellä olevan ruumiin kanssa. Toisen tasapainon postulaa- liota kutsutaan myös termodynamiikan nollilakenteeksi. T
hän on ensimmäinen termodynamiikan laki laajentaa yleistä luonnollista lakia lämpöilmiöihin. Tämä on energian säilyttämisen ja muuntamisen laki. Toinen termodynamiikan laki osoittaa prosessien kulkua, joka tapahtuu luonnossa, joka ympäröi meitä ja ilmaisee näiden prosessien erityispiirteet. Kolmas termodynamiikan laki sallii ainutlaatuisen määritellä valtion tärkeän termodynaamisen koon - entropian.
Mikä on kinetiikka?
Kinetiikka on osa teoreettista mekaniikkaa, joka tutkii kehon ja voimien liikkuvuutta. Kinetiikka on osa mekaniikkaa, joka tutkii kehon sijaintia ja materiaalipisteitä (hiukkasia), jotka kuvaavat sen liikkumista analysoimatta liikkeen syytä. Yksittäisten liikkeiden kuvaamiseksi on myös tarpeen valita sopiva koordinaattijärjestelmä, jonka perusteella liikkeen kuvaus suoritetaan. Yksittäiset (lineaariset), kaksiulotteiset (litteät) ja kolmiulotteiset (spatiaaliset) koordinaatistot erotetaan toisistaan. Toisaalta kinetiikka on osa mekaniikkaa, joka analysoi jäykän kehon / hiukkasen liikkeen voiman vaikutuksesta kuvaamalla voiman vaikutusta erilaisten lakien ja suhteiden avulla. Kinetiikan ratkaisemat ongelmat voidaan jakaa kahteen peruskysymykseen:
- Kuinka monet voimat toimivat siinä vaiheessa, jos sen liike on tiedossa? Ratkaisu tähän kysymykseen syntyy suoraan Newtonin laista II, eli jos metrisen pisteen liikkeen laki tunnetaan, voimat, jotka tuottavat tämän liikkeen, olisi määritettävä.
- Mikä on pisteen liikkuminen, jos pisteeseen vaikuttavat tunnetut voimat ovat? Tämä tehtävä ratkaistaan integroimalla liikkeen differentiaaliyhtälöt, ts. Jos metriseen pisteeseen vaikuttavat tunnetut voimat, pisteiden liike määritetään integroimalla liikkeen differentiaaliyhtälöt. Tekniikassa ratkaisemme pääasiassa tämän toisen kysymyksen, jota kutsutaan myös dynamiikan (kinetiikka) perustehtäväksi.
Kinetiikan tehtävä on liikkeen differentiaaliyhtälöt ja niiden integrointi. Liikepistemateriaalien erotusyhtälöt on johdettu dynamiikan perusoikeudesta - II Newtonin laki.
Termodynamiikan ja kinetiikan välinen ero
Termodynamiikka on tiede, joka tutkii ilmiöitä, jotka syntyvät lämpö- ja muiden energiamuotojen (mekaaninen, kemiallinen, sähköinen) yhteenliittämisestä. Kinetiikka on osa teoreettista mekanismia, jossa tutkitaan metristen kappaleiden liikkeen lakeja voiman vaikutuksen alaisena. Kinetiikka tutkii kehon liikkeiden ja TVT-johdettujen näytteiden välisiä suhteita eli vahvuutta ja vauhtia.
Termodynamiikka koskee sitä, voidaanko prosessi (reaktio) toteuttaa, kun taas kinetiikka analysoi prosessin nopeuden (nopeuden).
Termodynamiikkaa käytetään vakaissa tasapainojärjestelmissä, kun taas kinetiikka on käyttökelpoinen siirtymäjärjestelmissä.
Termodynamiikka osoittaa, onko olemassa riittävä voima transformoinnin aikaansaamiseksi. Kinetiikka osoittaa, kuinka voittaa energiaeste estää täydellinen muutos suoritettavaksi.
Termodynamiikka vs. kinetiikka
Yhteenveto termodynamiikasta / kinetiikasta
- Termodynamiikka on lämmön ja lämmön prosessien tiede. Se perustuu kokemukseen, jonka ihminen hankki makroskooppisissa kappaleissa, joilla on yhteisiä mittasuhteita, ja kohtalainen tiheys kohtalaisissa lämpötiloissa. Se on fysiikan haara, joka tutkii energiaa, muuntaa eri muodoissa, kuten lämpöä ja kykyä suorittaa työtä. Termodynamiikka käsittelee makroskooppisia järjestelmiä, joilla on erittäin suuret vapausasteet.
- Kinetiikka on osa dynamiikkaa, joka tutkii voiman vaikutuksen kehon liikkumiseen. Se kattaa lineaarisen, pyöreän liikkeen käyrällä (esim. Parabolinen liike). Kinetiikan periaatteet ovat Newtonin liikkeen lakit ja D'Alembertin kineettisen tasapainon periaate tai samat lait, jotka ovat suhteellisuusteorian mukaisia (suurien nopeuksien, massojen alueella).
