Termodinamika

Beberapa konsep dasar dari termodinamika

Salah satu risalah penting pertama pada dilema termodinamika yaitu monografi populer oleh Sadi Carnot, berjudul Reflexions sur la puissance du feu motrice et sur les propres sebuah mesin developper cette puissance yang diterbitkan pada tahun 1824. Dalam buku ini, termodinamika diperkenalkan sebagai teori mesin panas. Julius Robert Mayer (1814-1878) yaitu seorang dokter dan ilmuwan kepada siapa kita berhutang kekerabatan numerik niscaya pertama antara panas dan kerja (1842). Dia bisa, sebab itu, dianggap sebagai penemu aturan pertama termodinamika. Dia telah membahas kekerabatan antara fungsi badan insan dan mesin panas sebagai hasil pengamatan sendiri fisiologis. 

Sistem, parameter, dan fungsi keadaan

Sistem didefinisikan sebagai kumpulan elemen dengan keterkaitan tertentu. Selain itu, kami menjelaskan bahwa sistem dengan keterkaitan yang tidak hanya hubungan, tapi interaksi, disebut sistem dinamis. Ini yaitu jenis sistem di mana pendekatan termodinamika sanggup diterapkan.

Dalam termodinamika, sistem diklasifikasikan sebagai berikut sesuai dengan sifat batas mereka terhadap lingkungan mereka:

A.    Sistem terisolasi: ini yaitu sistem ideal yang tidak menukar jenis energi atau materi dengan lingkungannya.

B.     Sistem tertutup: sistem ini sanggup bertukar semua jenis energi dengan lingkungannya, tetapi tidak masalah.

C.     Sistem terbuka: ia sanggup bertukar baik energi dan materi dengan lingkungannya.

Perubahan kecil dalam fungsi keadaan dengan beberapa variabel sanggup diwakili oleh diferensial total disebut. Untuk ini, semua diferensial parsial fungsi ini harus diringkas. Ini selisih parsial dihitung ibarat yang ditunjukkan pada Persamaan. (3.1.1), menggunakan, bagaimanapun, parsial derivatif. Persamaan berikut, misalnya, akan berlaku untuk energi bebas Gibbs [G (p, T, n,)]: 

1.1.1   Persamaan Gibbs

Dasar ilmiah termodinamika yaitu tiga prinsip yang didirikan pada eksperimental diverifikasi, fakta empiris. Setelah ini landasan yang kokoh kerangka definisi dan kekerabatan telah dibangun yang memungkinkan postulasi luas pada semua jenis transformasi energi.

Prinsip kekekalan energi, aturan pertama disebut termodinamika menyatakan bahwa harus ada suatu parameter fisik mempunyai fungsi milik negara, yang meliputi konsekuensi dibahas dalam Bagian 3.1.1. Kerja {W), sebagai parameter fisik tidak sesuai dengan kondisi ini. Umum Pengalaman mengatakan bahwa perubahan sistem dari negara A ke negara B sanggup dicapai melalui banyak cara yang berbeda jauh dari satu sama lain dalam jumlah kerja yang diperlukan. Oleh sebab itu, bekerja tidak sanggup menjadi fungsi keadaan yang sanggup dipakai untuk menggambarkan keadaan energi dari suatu sistem independen dari cara yang dicapai.

Biarkan parameter yang disebut energi internal (U), kini didefinisikan sebagai fungsi negara yang, dengan demikian, mempunyai dU diferensial total. Selanjutnya, biarkan energi internal sistem ditingkatkan dengan dC / kalau jumlah tertentu panas (dQ) dimasukkan ke dalam sistem, dan / atau kalau pekerjaan tertentu (dW) dilakukan pada sistem.