Termodinamika: Verskil tussen weergawes
Content deleted Content added
Alias (besprekings | bydraes) k woordkeuse |
Opruim |
||
Lyn 11:
Daar is geglo dat warmte 'n soort vloeistof was, wat nie vernietig of geskep kon word nie, maar dit het spoedig geblyk dat dit verkeerd was. Wanneer twee voorwerpe teen mekaar geskuur word, veroorsaak die wrywing byvoorbeeld dat warmte vloei. Daar is toe vasgestel dat die hoeveelheid warmte wat met wrywing vrygestel word ooreenkom met die hoeveelheid [[arbeid (natuurwetenskap)|arbeid]] (=krag · afstand) betrokke by die wrywing. Warmte en arbeid (ook werk genoem) is oorspronklik in twee verskillende eenhede uitgedruk, maar dit het duidelik geword dat dit moontlik is om die twee groothede aan mekaar gelyk te stel. 'n Nuwe definisie van warmte is toe ontwikkel wat bepaal dat warmte gelykstaande is aan die werk plus die energie: Q = W + ΔU. Dit lei dan tot die '''Eerste Wet van Termodinamika'''.
: '''In 'n geslote stelsel bly die Energie U konstant.'''
Later het dit duidelik geword dat daar vele ander vorms van energie, soos bewegingsenergie van 'n motor, die energie van 'n elektriese stroom of die chemiese energie wat in 'n [[plofstof]] opgesluit is, bestaan. Termodinamies kan al hierdie vorme van energie in dieselfde eenhede uitgedruk word (in die [[SI]]-stelsel word die Joule gebruik). Met die koms van Einstein se [[relatiwiteitsteorie]] het dit duidelik geword dat dit selfs geld vir die begrip van massa via E=mc<sup>2</sup> (d.w.s massa kan in energie omgeskakel word en andersom). Energie is 'n [[toestandsfunksie]], wat beteken dat daar vir 'n bepaalde toestand 'n bepaalde hoeveelheid energie bestaan wat onafhanklik is van hoe daardie bepaalde toestand bereik is.
Lyn 30:
Wanneer die toestandfunksies as volg gekombineer word:
: A= U-TS en
: G= H-TS = U+pV-TS
kry 'n mens die toestandsfunksies van A (die '''[[Vrye Energie]] of [[Helmholtzenergie]]''') en G (die '''Vrye Entalpie''' of '''[[Gibbsenergie]]'''). Hierdie twee funksies word dan gebruik om vas te stel of 'n proses spontaan kan verloop aldan nie:
'''By konstante druk is 'n proses spontaan as die [[Gibbsenergie]] afneem.'''
Lyn 41:
== Die derde wet van Termodinamika ==
Ten slotte is daar nog een derde wet: Wanneer 'n perfekte kristal to T=0K afgekoel word benader die Entropie 'n nul waarde.
Die derde 'wet' is 'n erge idealisering, want 'n ''perfekte kristal'' bestaan nie. 'n Kristal kan by T = 0K nie groei nie en as 'n kristal by 'n hoër temperatuur groei sal dit nooit regtig perfek word nie, maar altyd bietjie wanorde inbou en 'n bietjie onvolmaak wees. As die effens onvolmaakte kristal afgekoel word na T=0K sal die entropie nie heeltemaal na nul gaan nie.
Die vervolg van die derde wet is dat 'n thermodinamies [[enjin]] (soos 'n [[binnebrandenjin]] of 'n [[stoomenjin]]) nooit 100% doeltreffend kan wees nie. Die hoogste teoretiese doeltreffendheid wat bereik kan word, is gegee deur:
: <math>\eta (%) = 100 \times \frac{T_1-T_0}{T_1}</math>
waar
: ''η'' = Doeltreffenheid
: ''T<sub>1</sub>'' = Hoogste temperatuur in die enjin
: ''T<sub>0</sub>'' = Laagste temperatuur in die enjin (T<sub>0</sub> is tipies die [[lugtemperatuur]])
== Statistiese termodinamika ==
Klassieke termodinamika is geheel en al 'n verskynselgerigte teorie, wat nie die atomiese struktuur van materie in rekening bring nie. 'n Latere mikroskopiese teorie is ontwikkel, die [[statistiese termodinamika]], waar daar aan die termodinamiese groothede 'n interpretasie verleen word, in terme van die statistiese verdeling van energie oor die energietoestande van die atome en molekules, waaruit 'n stelsel wat bestuur word bestaan.
Line 65 ⟶ 64:
== Verwysings ==
* [
== Eksterne skakels ==
| |||