|
|
Termodynamika - wstęp 
Jak można się domyślić analizując samą nazwę, "termodynamika"
jest działem fizyki zajmującym się zjawiskami cieplnymi. Cześć
nazwy "termo..." wskazuje wyraźnie na związek z temperaturą.
Część "...dynamika" sugeruje nam dodatkowo, że nie chodzi tu
tylko o stany ustalone, ale przede wszystkim właśnie o zmiany. Tak więc
ostatecznie termodynamika stara się odpowiedzieć na pytanie jak pod wpływem
dostarczania, lub odbierania energii cieplnej zmienia się temperatura,
objętość, stan skupienia i inne własności ciał. Dodatkowo w tym
dziale omawiane są często zagadnienia związane z istnieniem substancji
w różnych stanach skupienia. Jest to o tyle naturalne, że stan
skupienia bardzo mocno zależy od temperatury, więc trudno byłoby
opisywać stany skupienia pod kątem innym, niż wynikającym ze zjawisk
cieplnych.
Współczesna termodynamika tłumaczy zjawiska cieplne w oparciu o tzw.
teorię
kinetyczno - molekularną (nazywaną też teorią kinetyczno - cząsteczkową).
Oznacza to, że zjawiska związane ze zmianami temperatury dają się wytłumaczyć
jako konsekwencja ruchu i wzajemnych oddziaływań atomów i cząsteczek.
W zaawansowanej formie termodynamika posługuje się metodami
statystycznymi, co oznacza że własności ciał są wyrażane przez
wartości średnie (choć nie tylko średnie wartości są tu ważne, lecz
procedura uśredniania zdecydowanie dominuje w tym ujęciu) związane z
ruchem atomów i cząsteczek - prędkość średnia cząsteczek, średnia
energia itp....
Istnieje też dział termodynamiki nazywany termodynamiką
fenomenologiczną, który nie wnika tak głęboko w naturę zjawisk
cieplnych, ale opisuje je za pomocą ogólniejszych pojęć, możliwych do
wyznaczania za pomocą pomiarów. Pojęciami tymi są: ciepło,
temperatura, praca,
ciśnienie
itp...
W początkowych rozdziałach podręcznika będziemy zajmować się na
początku głównie termodynamiką fenomenologiczną; dopiero przy
omawianiu gazu doskonałego pojawią się pojęcia termodynamiki
statystycznej. Oba te ujęcia (fenomenologiczne i statystyczne) uzupełniają
się wzajemnie i składają na całkowitą postać współczesnej
termodynamiki.
|