Termodinamik

Termodinamik
Enjin haba Carnot klasik
Cabang Klasik Statistik Kimia Kuantum Keseimbangan / Tak seimbang
Hukum Sifar Pertama Kedua Ketiga
Sistem Keadaan Persamaan keadaan Gas unggul Gas nyata Keadaan jirim Keseimbangan Isi padu kawalan Radas Proses Isobar Isokor Isoterma Adiabatik Isentropi Isentalpi Kuasistatik Politropi Pengembangan bebas Berbalik Tak berbalik Endoberbalik Kitaran Enjin haba Pam haba Kecekapan terma
Sifat sistem Nota: Rencana condong mewakili Pemboleh ubah konjugat Rajah sifat Sifat intensif dan ekstensif Fungsi proses Kerja Haba Fungsi keadaan Suhu / Entropi (Pengenalan) Tekanan / Isi padu Keupayaan kimia / Nombor zarah Kualiti wap Sifat terturun
Sifat bahan Maklumat sifat
Persamaan Teori Carnot Teori Clausius Hubungan asas Hukum gas unggul Hubungan Maxwell Hubungan salingan Onsager Persamaan Bridgman Jaduan persamaan termodinamik
Keupayaan Tenaga bebas Entropi bebas Tenaga dalaman ${\displaystyle U(S,V)}$ Entalpi ${\displaystyle H(S,p)=U+pV}$ Tenaga bebas Helmholtz ${\displaystyle A(T,V)=U-TS}$ Tenaga bebas Gibbs ${\displaystyle G(T,p)=H-TS}$
Sejarah Budaya Sejarah Am Entropi Hukum gas Mesin gerakan sentiasa Falsafah Entropi dan masa Entropi dan kehidupan Gear sehala Brown Jin Maxwell Paradoks kematian haba Paradoks Loschmidt Sinergetik Teori Teori kalori Teori haba Vis viva ("daya hidup") Padanan mekanik bagi haba Kuasa motif Penerbitan-penerbitan "An Experimental Enquiry Concerning ... Heat" "On the Equilibrium of Heterogeneous Substances" "Reflections on the Motive Power of Fire" Garis masa Termodinamik Enjin haba Seni Pendidikan Permukaan termodinamik Maxwell Entropi sebagai sebaran tenaga
Ahli sains Bernoulli Boltzmann Carnot Clapeyron Clausius Carathéodory Duhem Gibbs von Helmholtz Joule Maxwell von Mayer Onsager Rankine Smeaton Stahl Thompson Thomson van der Waals Waterston
Kategori
l b s

Kaji haba daya gerak atau termodinamik (bahasa Greek: thermos bermaksud "haba" dan dynamis bermaksud "kuasa") ialah satu cabang fizik yang mengkaji kesan-kesan perubahan suhu, tekanan, dan isi padu terhadap sistem-sistem fizikal pada skala makroskopik. thermometer Kajian ini dibuat melalui analisis statistik terhadap gerakan kolektif zarah-zarahnya.

Secara amnya, "haba" bermaksud "tenaga dalam peralihan" dan "dinamik" adalah berkaitan dengan "pergerakan"; oleh itu, termodinamik sebenarnya mengkaji pergerakan tenaga dan bagaimana tenaga menyebabkan pergerakan. Dari segi sejarah, termodinamik berkembang daripada keperluan untuk meningkatkan kecekapan enjin-enjin stim yang awal.)

Gambaran keseluruhan

Titik permulaan untuk kebanyakan pertimbangan termodinamik ialah hukum termodinamik yang mempostulatkan bahawa tenaga boleh saling bertukar antara sistem-sistem fizikal sebagai haba atau kerja. Ahli-ahli sains ketika itu juga mempostulatkan kewujudan entropi yang boleh ditakrifkan bagi mana-mana satu sistem.

Termodinamik mengkaji dan mengkategorikan interaksi antara kumpulan-kumpulan besar objek. Pokok termodinamik terdiri daripada konsep-konsep sistem dan persekitaran. Sebuah sistem terdiri daripada zarah-zarah, manakala pergerakan purata zarah-zarahnya mentakrifkan sifat sistem itu. Sifat-sifatnya pula berkait antara satu sama lain melalui persamaan-persamaan keadaan. Sifat-sifat boleh digabungkan untuk mengungkapkan tenaga dalaman, sementara keupayaan termodinamik amat berguna untuk menentukan keadaan-keadaan untuk keseimbangan serta proses-proses spontan.

Dengan alat-alat ini, termodinamik menghuraikan bagaimana sistem-sistem bertindak terhadap perubahan-perubahan di dalam persekitarannya. Ini boleh digunakan untuk berbagai-berbagai topik sains dan kejuruteraan, umpamanya enjin, peralihan fasa, tindak balas kimia, fenomena angkutan, serta juga luhung hitam. Hasil-hasil termodinamik juga amat penting untuik bidang-bidang fizik yang lain, serta untuk kimia, kejuruteraan kimia, biologi sel, kejuruteraan bioperubatan, dan sains bahan, antara lain.

Sejarah

Sejarah ringkas termodinamik bermula dengan Otto von Guericke, ahli sains Jerman, yang mereka bentuk pam vakum serta vakum yang pertama di dunia pada tahun 1650. Vakumnya dikenali sebagai "hemisfera Magdeburg". Beliau didorong mencipta vakum itu untuk membuktikan bahawa anggapan Aristotle yang sudah lama diterima, iaitu 'Alam semula jadi benci akan vakum', adalah salah.

Tidak lama kemudian, Robert Boyle, ahli fizik dan kimia Ireland, berkerja sama dengan Robert Hooke, ahli sains Inggeris, untuk membina sebuah pam udara pada tahun 1956 setelah mendapat tahu tentang reka bentuk Guericke. Melalui pam ini, Boyle dan Hooke mencerap korelasi tekanan-suhu-isi padu, dan kemudian merumuskan hukum gas unggul. Berdasarkan konsep-konsep itu, Denis Papin, sekutu Boyle, membina sebuah pencerna tulang (bahasa Inggeris: bone digester) pada tahun 1679. Mesinnya terdiri daripada sebuah bekas tertutup, dengan tudung ketat yang menahan wap sehingga tekanan yang tinggi dijanakan.

Reka-reka bentuk yang kemudian menggunakan injap pelepas stim untuk mengelakkan peletupan mesin. Melalui pencerapan injap yang bergerak naik turun mengikut irama, Papin memikirkan idea untuk sebuah enjin omboh. Bagaimanapun, beliau gagal melaksanakannya sehingga selesai. Berdasarkan reka bentuk Papin, jurutera Thomas Savery membina enjin yang pertama pada tahun 1697. Walaupun enjin-enjin yang awal adalah kasar dan tidak cekap, rekaan-rekaan itu menarik perhatian ahli-ahli sains yang terutama pada masa itu. Salah satunya ialah Sadi Carnot, "bapa termodinamik", yang pada tahun 1824 menerbitkan "Pemikiran-pemikiran Mengenai Kuasa Gerakan Api", sebuah huraian mengenai haba, kuasa, dan kecekapan enjin. Perkembangan ini menandakan permulaan termodinamik sebagai sebuah sains moden.

Lihat juga

• Termodinamik kimia
• Analisis terma
• Dinamik bendalir
• Kalorimetri
• Mekanik statistik
• Persamaan termodinamik

Rujukan

Pautan luar

• ScienceWorld: Termodinamik
• Sejarah Termodinamik
• Shakespeare & Termodinamik
• Termodinamik Biokimia