Термодинамика: Разлика между версии
Изтрито е съдържание Добавено е съдържание
Редакция без резюме Етикети: Отменени Визуален редактор Редакция чрез мобилно устройство Редакция чрез мобилно приложение |
м Премахнати редакции на 85.187.95.5 (б.), към версия на Vodenbot Етикет: Отмяна |
||
Ред 1:
{{Термодинамика}}
'''Термодинамиката''' (от [[Гърция|гръцки]]: ''θέρμη'', [[топлина]] и ''δύναμις'', [[сила]]; буквално може да се преведе като '''''топлосила''''') е клон на природните науки (основно [[физика]]та и [[химия]]та), занимаващ се с топлинните процеси, протичащи в телата следствие промяната на [[температура]], [[обем]] и [[налягане]] и връзката с други форми на [[енергия]] и [[механична работа|работа]]. Описва средностатистическите свойства на материалните тела, наречени [[термодинамична система|термодинамични системи]] и излъчването, и обяснява как те са свързани и с какви закони се променят с времето. Термодинамиката не описва микроскопичните съставни части на [[Материя (физика)|материята]] и нейните закони могат да бъдат получени от статистическата механика.
Термодинамиката може да бъде приложена към широка гама от теми в [[наука]]та и [[техника]]та, като [[двигател]]и, [[фазов преход|фазови преходи]], [[химична реакция|химични реакции]], транспортни явления и дори [[черна дупка|черни дупки]]. Резултатите на термодинамиката са от съществено значение за други области на физиката, а също и химията, инженерната химия, космическото инженерство, [[машиностроене]]то, клетъчната биология, биомедицинското инженерство, [[материалознание]]то и дори [[икономика]]та.<ref>{{cite book | author=Smith, J.M. | coauthors=Van Ness, H.C., Abbott, M.M. | title=Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics | publisher=McGraw Hill | year=2005 | isbn=0-07-310445-0 | oclc=56491111}}</ref><ref>{{cite book | author=Haynie, Donald, T. | title=Biological Thermodynamics | publisher=Cambridge University Press | year=2001 | isbn=0-521-79549-4 | oclc=43993556}}</ref>
Голяма част от емпиричното съдържание на термодинамиката се съдържа в нейните четири закона – постулати, които постановяват, че [[енергия]] може да се обменя между системите във формата на [[механична работа|работа]] или [[топлина]]. Те също така постулират съществуването на физична величина, наречена [[ентропия]], която е напълно определена за всяка изолирана система в [[термодинамично равновесие]]. Общо казано, термодинамиката описва как отделни системи реагират на промени в околната среда. Първоначално термодинамиката е разработена поради желанието да се повиши ефективността на първите [[парен двигател|парни двигатели]], особено след работата на френския физик [[Сади Карно (физик)|Никола Леонар Сади Карно]], който вярва, че ефективността на топлинните двигатели е ключът, който може да помогне на [[Франция]] да спечели [[Наполеонови войни|Наполеоновите войни]]<ref>{{cite book | last = Clausius | first = Rudolf | title = On the Motive Power of Heat, and on the Laws which can be deduced from it for the Theory of Heat | publisher = Poggendorff's ''Annalen der Physik'', LXXIX (Dover Reprint) | year = 1850 | isbn = 0-486-59065-8}}</ref>. Шотландският физик [[Уилям Томсън|лорд Келвин]] е първият, който формулира кратко определение на термодинамиката през 1854 г.<ref name=kelvin1854>{{cite book|title=Mathematical and Physical Papers|author=Sir William Thomson, LL.D. D.C.L., F.R.S.|location=London, Cambridge|year=1882|volume=1|page=232|publisher=C.J. Clay, M.A. & Son, Cambridge University Press|url=http://books.google.com/books?id=nWMSAAAAIAAJ&pg=PA100
}}</ref>
Термодинамиката се дели на [[класическа термодинамика|класическа]], [[статистическа термодинамика|статистическа]] и [[химическа термодинамика|химическа]]. Статистическата термодинамика е създадена за механична основа на термодинамиката и е един от първите раздели на [[статистическа физика|статистическата физика]].<ref>Hess, H. (1840). [http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k151359/f397.image.r=Annalen%20der%20Physik%20(Leipzig)%20125.langEN Thermochemische Untersuchungen], ''Annalen der Physik und Chemie'' (Poggendorff, Leipzig) '''126'''(6): 385 – 404.</ref><ref name="Gibbs 1876">Gibbs, Willard, J. (1876). ''Transactions of the Connecticut Academy'', III, pp. 108 – 248, Oct. 1875 – May 1876, and pp. 343 – 524, May 1877 – July 1878.</ref><ref name="Duhem 1886">Duhem, P.M.M. (1886). ''Le Potential Thermodynamique et ses Applications'', Hermann, Paris.</ref><ref name="Lewis Randall 1923">{{cite book | author=Lewis, Gilbert N. | coauthors=Randall, Merle | title=Thermodynamics and the Free Energy of Chemical Substances | url=https://archive.org/details/thermodynamicsfr00gnle_603 | publisher=McGraw-Hill Book Co. Inc. | year=1923}}</ref><ref name="Guggenheim 1933">Guggenheim, E.A. (1933). ''Modern Thermodynamics by the Methods of J.W. Gibbs'', Methuen, London.</ref><ref name="Guggenheim 1949/1967">Guggenheim, E.A. (1949/1967)</ref><ref name="Prigogine and Defay 1954">{{cite book | author=Ilya Prigogine, I. & Defay, R., translated by D.H. Everett| title=Chemical Thermodynamics | year=1954 | publisher=Longmans, Green & Co., London. Includes classical non-equilibrium thermodynamics.}}</ref><ref name=Fermi>{{cite book
|title=Thermodynamics
|author=Enrico Fermi
|url=http://books.google.com/?id=VEZ1ljsT3IwC&printsec=frontcover
|isbn=0-486-60361-X
|publisher=Courier Dover Publications
|year=1956
|page=ix
|oclc=230763036 54033021
}}</ref><ref name="Perrot" >{{cite book | author=Perrot, Pierre | title=A to Z of Thermodynamics | publisher=Oxford University Press | year=1998 | isbn=0-19-856552-6 | oclc=123283342 38073404}}</ref><ref>{{cite book | author=Clark, John, O.E.| title=The Essential Dictionary of Science | url=https://archive.org/details/essentialdiction0000unse| publisher=Barnes & Noble Books | year=2004 | isbn=0-7607-4616-8 | oclc=58732844 63473130
}}</ref>
== История ==
[[Файл:Robert Boyle.jpg|мини|дясно|200п|Робърт Бойл, основоположник на модерната химия]]
Line 8 ⟶ 28:
[[Файл:Sadi Carnot.jpeg|мини|ляво|200п|Сади Карно, основоположник на термодинамиката]]
Крайъгълен камък в развитието на термодинамиката са разработките на френския учен [[Сади Карно (физик)|Сади Карно]], считан за основоположник на съвременната термодинамика и наричан от мнозина „баща на термодинамиката“. Той публикува своя исторически труд „Размишления за двигателната сила на огъня и за подходящите машини за извличане на тази сила“ (1824 г.), в който описва [[топлинен двигател]] базиран на [[цикъл на Карно|цикъла на Карно]]. Трудът представлява дискурс по топлина, мощност, енергия и [[коефициент на полезно действие]]. С него се поставят основите на термодинамиката като съвременна модерна наука.<ref name="Perrot"
Първият учебник по термодинамика е написан през 1859 г. от [[Уилям Ранкин]], с образование на физик и инженер, който работи като професор в [[Глазгоуски университет|университета в Глазгоу]].<ref>{{cite book | author=Cengel, Yunus A.; Boles, Michael A. | title=Thermodynamics – an Engineering Approach | publisher=McGraw-Hill | year=2005 | isbn=0-07-310768-9}}</ref> Първият и вторият закон на термодинамиката се появяват едновременно през 1850-те основно като резултат от работите на Уилям Ранкин, [[Рудолф Клаузиус]] и [[Уилям Томсън]] (известен предимно като лорд Келвин). Пиер Перо твърди, че терминът „термодинамика“ е въведен от [[Джеймс Джаул]] през 1858 г., но самият Джаул никога не го използва. През същата година обаче терминът е използван от лорд Келвин.<ref name=kelvin1849>Kelvin, William T. (1849) „An Account of Carnot's Theory of the Motive Power of Heat – with Numerical Results Deduced from Regnault's Experiments on Steam.“ ''Transactions of the Edinburg Royal Society, XVI. January 2.''[http://visualiseur.bnf.fr/Visualiseur?Destination=Gallica&O=NUMM-95118 Scanned Copy]</ref>
Line 14 ⟶ 34:
Основите на статистическата термодинамика са разработени от физици като [[Джеймс Кларк Максуел]], [[Лудвиг Болцман]], [[Макс Планк]], Рудолф Клаузиус и [[Уилард Гибс]].
През периода 1873 – 76 г. американският физик Гибс публикува последователно 3 статии, най-известната от които е „За равновесието на хетерогенни вещества“<ref name="Gibbs 1876"
== Дялове на термодинамиката ==
| |||