[Termodin?mica.#Transformaci?n de la energ?a]

Energia tèrmica i combustió.
Efectes de la termodinàmica

Entropia

Termodinàmica

Termodinàmica

La termodinàmica és la branca de la física que estudia els efectes dels canvis de temperatura, pressió i volum d'un sistema físic (un material, un líquid, un conjunt de cossos, etc.), a un nivell macroscòpic. L'arrel "termo" significa calor i dinàmica es refereix al moviment, per la qual cosa la termodinàmica estudia el moviment de la calor en un cos. La matèria està composta per diferents partícules que es mouen de manera desordenada. La termodinàmica estudia aquest moviment desordenat.

La importància pràctica de la termodinàmica radica fonamentalment en la diversitat de fenòmens físics que descriu. El coneixement d'aquesta diversitat ha derivat feia una enorme productivitat tecnològica.

Evolució històrica de la termodinàmica

Al principi els desenvolupaments tecnològics, com les anomenades màquines de vapor o els termòmetres, es van dur a terme de manera empírica. Però nu va ser fins al segle XIX quan científics com Carnot i Joule van formalitzar els seus resultats i van determinar les causes teòriques del seu funcionament.

Inicialment, la termodinàmica es va començar a estudiar per poder augmentar l'eficiència de les primeres màquines de vapor.

Estudi de la termodinàmica

Els principals elements que tenim per estudiar la termodinàmica són:

  • Les lleis de la termodinàmica. Aquestes lleis defineixen la forma en què l'energia pot ser intercanviada entre sistemes físics en forma de calor o treball.
  • L'entropia. L'entropia és una magnitud que pot ser definida per a qualsevol sistema. L'entropia defineix el desordre en què es mouen les partícules internes que formen la matèria.

A la termodinàmica s'estudien i classifiquen les interaccions entre diversos sistemes, el que porta a definir conceptes com a sistema termodinàmic i el seu contorn. Un sistema termodinàmic es caracteritza per les seves propietats, relacionades entre si mitjançant les equacions d'estat. Aquestes es poden combinar per expressar l'energia interna i els potencials termodinàmics, útils per a determinar les condicions d'equilibri entre sistemes i els processos espontanis.

Amb aquestes eines, la termodinàmica descriu com els sistemes responen als canvis en el seu entorn.

Aplicacions de la termodinàmica

La termodinàmica es pot aplicar a una àmplia varietat de temes de ciència i enginyeria, com ara motors, transicions de fase, reaccions químiques, fenòmens de transport, i fins i tot forats negres.

L'estudi de la termodinàmica resulta de gran importància en el cas de l'energia solar tèrmica a causa de que aquest tipus d'instal·lacions solars es basen en l'intercanvi de calor.

Els resultats de la termodinàmica són essencials per a altres camps de la física i la química, enginyeria química, enginyeria aeroespacial, enginyeria mecànica, biologia cel·lular, enginyeria biomèdica, i la ciència de materials per nomenar alguns.

valoración: 3 - votos 6

Última revisió: 1 de desembre de 2016