Nhiệt động lực học
Nhiệt động lực học là một bộ phận của vật lý học nghiên cứu các quá trình biến đổi năng lượng trong tự nhiên, đặc biệt là các quy luật có liên quan tới các biến đổi nhiệt thành các dạng năng lượng khác.
Các định luật nhiệt động lực học
- Định luật I nhiệt động lực học
Định luật I nhiệt động lực học nói rằng:
Tổng năng lượng của một hệ cô lập luôn được bảo toàn, nó có thể chuyển đổi từ dạng năng lượng này sang dạng năng lượng khác nhưng không thể tự nhiên bị mất đi.
- Định luật II nhiệt động lực học
Định luật II nhiệt động lực học nói rằng:
Quá trình tự nhiên luôn diễn ra theo hướng làm giảm entropy của hệ.
- Định luật III nhiệt động lực học
Định luật III nhiệt động lực học nói rằng:
Entropie của một hệ tuyệt đối ở trạng thái nhiệt độ tuyệt đối 0K bằng không.
Chuyển đổi năng lượng
Trong các quá trình nhiệt động lực học, năng lượng có thể chuyển đổi từ dạng này sang dạng khác. Các dạng năng lượng thường gặp trong nhiệt động lực học bao gồm:
- Năng lượng nhiệt
Năng lượng nhiệt là dạng năng lượng chuyển động của các phân tử, nguyên tử trong vật chất. Năng lượng nhiệt được đo bằng đơn vị Jun (J).
- Năng lượng cơ học
Năng lượng cơ học là dạng năng lượng liên quan tới chuyển động của vật thể. Năng lượng cơ học được đo bằng đơn vị Jun (J).
- Năng lượng điện
Năng lượng điện là dạng năng lượng liên quan tới điện tích. Năng lượng điện được đo bằng đơn vị Joule (J).
- Năng lượng hóa học
Năng lượng hóa học là dạng năng lượng liên quan tới cấu trúc hóa học của vật chất. Năng lượng hóa học được đo bằng đơn vị Joule (J).
- Năng lượng ánh sáng
Năng lượng ánh sáng là dạng năng lượng liên quan tới ánh sáng. Năng lượng ánh sáng được đo bằng đơn vị Joule (J).
Sự giãn nở
Sự giãn nở là hiện tượng tăng kích thước của vật thể khi nhiệt độ của vật thể tăng lên. Sự giãn nở được chia thành 2 loại:
- Sự giãn nở thể tích
Sự giãn nở thể tích là hiện tượng tăng thể tích của vật thể khi nhiệt độ của vật thể tăng lên.
- Sự giãn nở dài
Sự giãn nở dài là hiện tượng tăng chiều dài của vật thể khi nhiệt độ của vật thể tăng lên.
Tính chất của sự giãn nở
Sự giãn nở có các tính chất sau:
- Tính tổng quát
Tất cả các chất đều có hiện tượng giãn nở khi nhiệt độ tăng lên.
- Tính tỷ lệ thuận
Giá trị của độ giãn nở tỉ lệ thuận với độ tăng nhiệt độ.
- Tính phụ thuộc vào bản chất của chất
Các chất khác nhau có độ giãn nở khác nhau.
Ứng dụng của sự giãn nở
Sự giãn nở được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như:
- Nhiệt học
Sự giãn nở được ứng dụng trong các dụng cụ đo nhiệt độ như nhiệt kế, ẩm kế,…
- Kỹ thuật
Sự giãn nở được ứng dụng trong các thiết bị như đường ống dẫn nước, cầu đường,…
- Nông nghiệp
Sự giãn nở được ứng dụng trong các thiết bị nông nghiệp như máy bơm nước, máy gặt lúa,…
Trên đây là bài viết về nhiệt động học đại cương, bao gồm các nội dung về nhiệt động lực học, chuyển đổi năng lượng và sự giãn nở. Hy vọng bài viết này sẽ giúp các bạn hiểu rõ hơn về các khái niệm và quy luật của nhiệt động học.
Xem thêm
Điện từ học đại cương: điện trường, từ trường, dòng điện, sự cảm ứng điện từ
Nhiệt động học đại cương: nhiệt động lực học, chuyển đổi năng lượng, sự giãn nở
Cơ học đại cương: chuyển động, lực, năng lượng, động lực học