Առաջադրվում է զբաղվել հետևյալ հասկացությունների հիմնական հասկացության զարգացմամբ:
Ներքին էներգիան և Թերմոդինամիկայի Առաջին օրենքը
Համակարգի ցիկլային և կամայական պրոցեսը
Հակադարձելիություն և Ոչ հակադարձելիություն
Էնտրոպիա և Էնթալպիա
Թերմոդինամիկայի Երկրորդ օրենքը
Երբ համակարգի մոլեկուլների էներգիան կապված է համակարգի հատկությունների հետ, այն անվանում են ներքին էներգիա (u):
Էներգիան չի կարող ստեղծվել և չի կարող հանվել, և հիմնվելով այս սկզբունքի համակարգի ներքին էներգիան (u) փոխվում է հենց այն պահին, երբ էներգիան հատում է համակարգի սահմանը:
Այսպիսով, թերմոդինամիկայի առաջին օրենքը կարող է արտահայտվել հետևյալ կերպ, երբ ջերմությունը/աշխատանքը հարաբերում է համակարգի հետ:
Վերևի հավասարման մեջ u-ն ներքին էներգիան է միավոր զանգվածով, իսկ q և w-ն համապատասխանաբար ջերմությունն ու աշխատանքն են միավոր զանգվածով: Վերևի հավասարման մեջ ընդունված նշանակումները հետևյալն են:
dq > 0 (դիտարկվում է դրական) ⇒ Ջերմության փոխանցում համակարգին
dq < 0 (դիտարկվում է բացասական) ⇒ Ջերմության փոխանցում համակարգից dw > 0 (դիտարկվում է դրական) ⇒ Աշխատանք համակարգի կողմից
dw < 0 (դիտարկվում է բացասական) ⇒ Աշխատանք համակարգին համար
Թերմոդինամիկայի Առաջին օրենքի կարևոր ձևը ստացվում է, երբ
Մենք ինտեգրում ենք վերևի հավասարումը ցիկլային պրոցեսի համար:
Համակարգը ասում է, որ այն ցիկլային պրոցեսի մեջ է, երբ պատահական փոփոխությունների հետևանքով ջերմության/աշխատանքի հետ վերադառնում է իր սկզբնական վիճակին:
Ծրագրային մի քանի առարկաներ են:
Ներքին էներգիայի դիֆերենցիալի ինտեգրումը նրա սահմանների տարբերությունն է:
Վերջնական վիճակը նույնն է, ինչ սկզբնական վիճակը, և համակարգի ներքին էներգիան չի փոխվում:
Այսպիսով, երբ
Ներքին էներգիայի սկզբնական և վերջնական վիճակը վերևի հավասարման մեջ ներկայացված են i և f նշանակումներով: Այս հավասարումը տեղադրելով (1) հավասարման մեջ, ապա,
(2) հավասարումը ներկայացնում է համակարգի կողմից կատարված բոլոր աշխատանքների ինտեգրալը կամ համակարգի կողմից կատարված ընդհանուր աշխատանքը հավասար է համակարգին մուտք գործած բոլոր ջերմության փոխանցումների ինտեգրալին: Մühendisական թերմոդինամիկա ավելի խորը ուսումնասիրում է համակարգների և պրոցեսների հասկացությունները:
Սա Թերմոդինամիկայի Առաջին օրենքի արդյունքն է և կապված է (1) հավասարման հետ, եթե համակարգը ներառում է կամայական պրոցես:
Այս հավասարման մեջ q և w ներկայացնում են պրոցեսի համար փոխանցված ընդհանուր ջերմությունը և ընդհանուր աշխատանքը, իսկ uf և ui ներկայացնում են ներքին էներգիայի (u) վերջնական և սկզբնական արժեքները: Իրական և անկախ ադիաբատային համակարգում (w = 0, q = 0), ներքին էներգիան (u) մնում է անփոփոխ: Այսպիսով, (2) հավասարումը ցիկլային պրոցեսի համար ստանում է հետևյալ տեսքը:
Համակարգը ասում է, որ այն պրոցեսի մեջ է, երբ նրա սկզբնական վիճակը փոխվում է վերջնական վիճակի: Արգումենտների նման սեղմում, ծավալ, էնթալպիա, ջերմաստիճան, էնտրոպիա և այլն փոփոխվում են թերմոդինամիկական պրոցեսի ընթացքում: Թերմոդինամիկայի Երկրորդ օրենքը կարգավորում է պրոցեսները երկու խմբերում
Ideal կամ հակադարձելի պրոցեսներ
Բնական կամ ոչ հակադարձելի պրոցեսներ
Եթե ջերմաստիճանը (t) և սեղմումը (p) փոփոխությունները անվերջ փոքր են համակարգում, որը պրոցեսի մեջ է, ապա պրոցեսը կարող է անվանվել անվերջ փոքր վիճակներ կամ մոտեցում հակադարձելիության վերաբերյալ:
Պրոցեսը ասում է, որ նա ներքինորեն հակադարձելի է, եթե սկզբնական վիճակը վերականգնվում է հակառակ ուղղությամբ:
Պրոցեսը ասում է, որ նա արտաքինորեն հակադարձելի է, եթե փոփոխությունները կատարվող միջավայրը նույնպես կարող է հակառակ հաջորդականությամբ վերականգնվել:
Հակադարձելի պրոցեսը ներքինորեն և արտաքինորեն հակադարձելի պրոցեսն է:
Այսպիսով, իրական պրոցեսների արդյունավետության չափումի համար մասնագետները օգտագործում են հակադարձելի պրոցեսները որպես չափանիշ համեմատման և իրական պրոցեսները մոտեցնելու համար հակադարձելիության նկատմամբ կրկնակի հանումներով արդյունավետությունը բարձրացնելու համար:
Երբ իրական պրոցեսները չեն բավարարում հակադարձելիության պահանջներին, ապա պրոցեսը կոչվում է ոչ հակադարձելի:
Ոչ հակադարձելի պրոցեսում համակարգի և շրջապատի սկզբնական վիճակը չի կարող վերականգնվել վերջնական վիճակից սկզբնական վիճակի: Համակարգի էնտրոպիան արագ աճում է ոչ հակադարձելի պրոցեսում և արժեքը չի կարող վերականգնվել սկզբնական արժեքի վերջնական արժեքից:
Ոչ հակադարձելիությունը հայտնվում է սեղմման, բաղադրո
