Термодинамика
Жылуулук, энергия жана алардын ортосундагы өзгөрүүлөр жөнүндө илим
Термодинамика деген эмне?
Термодинамика — бул физиканын жылуулук, иш, температура жана энергия менен алектенген тармагы. Ал жылуулук энергиясынын башка энергия түрлөрүнө кантип айланарын жана материяга кандай таасир этерин сүрөттөйт.
Негизги идея: Энергия жаралбайт жана жок болбойт — ал бир түрдөн экинчи түргө гана өзгөрөт. Термодинамика бул өзгөрүүлөрдүн эрежелерин бизге айтып берет.
Негизги түшүнүктөр
- Система: Биз изилдеп жаткан ааламдын бөлүгү (мисалы, цилиндрдеги газ).
- Айлана-чөйрө: Системанын сыртындагы бардык нерсе.
- Ички энергия ($U$): Системадагы бардык молекулалардын кинетикалык жана потенциалдык энергиясынын жалпы суммасы, Жоулдар (Дж) менен ченелет.
- Жылуулук ($Q$): Температура айырмасынан улам берилген энергия (Дж).
- Иш ($W$): Күчтүн жылышуу аркылуу берген энергиясы (Дж).
- Температура ($T$): Молекулалардын орточо кинетикалык энергиясынын ченеми (K же °C).
Температура шкалалары
Температура үч кеңири таралган шкала менен ченелет:
Цельсий (°C)
Суу 0°C да тоңот
Суу 100°C да кайнайт
Фаренгейт (°F)
Суу 32°F да тоңот
Суу 212°F да кайнайт
Кельвин (K)
Суу 273.15 K да тоңот
Суу 373.15 K да кайнайт
Которуу: $T(K) = T(°C) + 273.15$
Кельвин шкаласы — температуранын СИ бирдиги. Абсолюттук нөл ($0\,\text{K} = -273.15°C$) — молекулалардын кыймылы иш жүзүндө токтогон эң төмөнкү мүмкүн болгон температура.