Темы

Термодинамика

Thermodynamics · 121 статей

  1. Распределение Больцмана: Вероятности энергетических состояний системы

    Распределение Больцмана: вероятности энергетических состояний системы в статистической механике. Зависимость от энергии и температуры. Применение в физике и математике.

    #870 · 2 мин чтения

  2. Британская тепловая единица (БТЕ): определение и применение

    Британская тепловая единица (Бту) – мера тепла, используемая в США. 1 Бту ≈ 1055 Дж. Узнайте об определении, применении и связи с системой СИ (Джоуль).

    #962 · 5 мин чтения

  3. Химическая термодинамика: Основы и применение

    Химическая термодинамика: изучение взаимосвязи тепла, работы и химических реакций. Основы, законы термодинамики, уравнения Гиббса и спонтанность процессов.

    #1304 · 6 мин чтения

  4. Теоретический тепловой двигатель Карно

    Теоретический двигатель Карно: принцип работы, цикл Карно, эффективность и связь с энтропией. Максимально возможный КПД теплового двигателя.

    #1342 · 5 мин чтения

  5. Калориметрия: измерение теплопередачи и её свойства.

    Калориметрия: измерение теплопередачи и изменений состояния веществ. История, методы (прямая и непрямая), применение в химии и биологии. Основы от Джозефа Блэка.

    #1688 · 2 мин чтения

  6. Энтропия: от термодинамики к всеобщему принципу неупорядоченности.

    Энтропия: определение, значение в термодинамике, физике, химии и других науках. Второй закон термодинамики и возрастание энтропии в изолированных системах.

    #2291 · 22 мин чтения

  7. Энтальпия в термодинамике: определение и применение.

    Энтальпия в термодинамике: определение, формула (внутренняя энергия + давление*объем). Важный параметр для расчетов в химии, физике и биологии.

    #2408 · 5 мин чтения

  8. Эндотермический процесс: поглощение энергии и его проявления.

    Эндотермический процесс: поглощение энергии и повышение энтальпии системы. Описание термодинамики, теплообмена и влияния на температуру среды.

    #2434 · 2 мин чтения

  9. Тепловые двигатели: принцип работы и применение.

    Тепловые двигатели: принцип работы, преобразование тепла в механическую энергию и электричество. Источник тепла, рабочее тело, КПД – всё о тепловых машинах.

    #3248 · 4 мин чтения

  10. Распределение Максвелла-Больцмана: энергия и скорости частиц

    Распределение Максвелла-Больцмана: описание энергий и скоростей частиц в газах. Важно в статистической физике, основано на статистике Максвелла-Больцмана.

    #4788 · 2 мин чтения

  11. Сади Карно: Отец Термодинамики

    Сади Карно: французский физик, "отец термодинамики". Теория тепловых двигателей, эффективность, энтропия. Вклад в науку и развитие технологий.

    #6839 · 3 мин чтения

  12. Термодинамика: тепло, работа и температура.

    Термодинамика: физика тепла, работы и температуры. Законы термодинамики, энергия, энтропия, применение в науке и технике. История развития.

    #7209 · 11 мин чтения

  13. Теорема о вириале в статистической механике

    Теорема Вириала в статистической механике: связь между средней кинетической и потенциальной энергией системы частиц. Применение и значение для сложных систем.

    #7901 · 5 мин чтения

  14. Принцип Ле Шателье: предсказание сдвига химического равновесия

    Принцип Ле Шателье: предсказание влияния изменений условий (температуры, давления) на химическое равновесие. Основы, применение и история открытия.

    #8770 · 6 мин чтения

  15. Свободная энергия: Максимальная работа и термодинамическая благоприятность

    Свободная энергия в термодинамике: определение, изменение и максимальная работа системы при постоянной температуре. Важный показатель термодинамической целесообразности.

    #9234 · 10 мин чтения

  16. Абсолютная температура и шкала Кельвина

    Термодинамическая температура: определение, история и связь с кинетической энергией частиц. Переопределение Кельвина в 2019 году и третий закон термодинамики.

    #9824 · 25 мин чтения

  17. Лоренцо Авогадро: Жизнь и вклад в молекулярную теорию

    Амедео Авогадро: итальянский ученый, автор закона Авогадро о равном количестве молекул в газах одинакового объема. Постоянная Авогадро – ключевая в химии.

    #9886 · 5 мин чтения

  18. Теорема Баккингема в размерном анализе

    Теорема Баккингема: анализ размерностей в физике и инженерии. Упрощение уравнений, поиск безразмерных параметров и независимость от систем единиц.

    #12014 · 4 мин чтения

  19. Ансамбль в статистической механике: идеализация множества систем.

    Статистическая ансамбль в физике: идеализация множества систем для описания равновесия и свойств термодинамики. Введено Дж.У.Гиббсом в 1902 году.

    #13799 · 5 мин чтения

  20. Уравнение состояния идеального газа

    Уравнение состояния идеального газа: формула, законы Бойля-Мариотта, Шарля, Авогадро. Объяснение, применение и история создания идеальной газовой модели.

    #14018 · 1 мин чтения

  21. Кинетическая теория газов: от молекулярного движения к термодинамике.

    Кинетическая теория газов: объяснение свойств газов через движение молекул. Температура, давление, объем – взаимосвязь и основы идеального газа.

    #15023 · 5 мин чтения

  22. Закон Бойля-Мариотта: зависимость между давлением и объемом газа

    Закон Бойля-Мариотта: зависимость давления и объема газа. Объяснение, формула (P₁V₁ = P₂V₂), примеры и применение в физике и химии.

    #15303 · 3 мин чтения

  23. Математическая модель поведения реальных газов

    Идеальный газ: математическая модель поведения реальных газов. Условия, при которых газ приближается к идеальному состоянию, и применение модели в науке.

    #15308 · 2 мин чтения

  24. Закон Ньютона об охлаждении: физические основы и современные исследования

    Закон охлаждения Ньютона: скорость теплопотерь прямо пропорциональна разнице температур. Объяснение, применение и связь с законом Фурье в теплопроводности.

    #18395 · 3 мин чтения

  25. Эффект Джоуля — Томсона: изменение температуры при дросселировании реальных жидкостей и газов.

    Эффект Джоуля-Томсона: изменение температуры реальных газов и жидкостей при дросселировании. Охлаждение газов, нагрев жидкостей. Применение в криогенной технике.

    #28577 · 7 мин чтения

  26. Второй закон термодинамики: энтропия и тепловые процессы.

    Второй закон термодинамики: энтропия, теплопередача и спонтанные процессы. Объяснение принципов, ограничений преобразования тепла в работу и критериев самопроизвольности.

    #41360 · 27 мин чтения

  27. Симметрия времени в физике

    Симметрия времени в физике: нарушение T-симметрии, энтропия, квантовые измерения и асимметрия времени. Обзор основных причин и теорий.

    #47689 · 8 мин чтения

  28. Зависимость объема газа от температуры при постоянном давлении

    Закон Шарля: зависимость объема газа от температуры при постоянном давлении. Прямая пропорциональность V и T. Формула, примеры и объяснение.

    #48762 · 3 мин чтения

  29. Диссипация энергии: необратимые процессы и увеличение энтропии

    Диссипация в термодинамике: необратимая потеря энергии, переход в менее полезные формы (тепло). Увеличение энтропии, снижение способности к работе.

    #50731 · 3 мин чтения

  30. Скрытая теплота фазовых переходов

    Скрытая теплота: энергия, выделяемая или поглощаемая при фазовых переходах (плавление, испарение, сублимация) без изменения температуры. Основы и история.

    #50737 · 5 мин чтения

  31. Первый закон термодинамики и закон сохранения энергии

    Первый закон термодинамики: сохранение энергии в термопроцессах. Определение внутренней энергии, тепла и работы. Энергия не создаётся и не уничтожается.

    #51150 · 12 мин чтения

  32. Статистика Максвелла-Больцмана в статистической механике

    Статистика Максвелла-Больцмана: распределение частиц в термодинамическом равновесии. Формулы, энергия, температура, химический потенциал, физика частиц.

    #51909 · 2 мин чтения

  33. Стандартная молярная энтропия: определение и расчет

    Стандартная молярная энтропия: определение, значение (S°), единицы измерения (Дж/моль·К). Абсолютные значения для веществ в стандартном состоянии.

    #53346 · 2 мин чтения

  34. Теплоёмкость: определение и виды

    Теплоёмкость: определение, единицы измерения (Дж/К), виды (удельная, молярная). Важное свойство материалов, влияющее на нагрев и охлаждение.

    #57047 · 6 мин чтения

  35. Уравнение состояния Ван-дер-Ваальса для неидеальных газов

    Уравнение Ван-дер-Ваальса: описание поведения реальных газов, учет размера молекул и межмолекулярных взаимодействий. Фазовые переходы, свойства веществ.

    #59272 · 10 мин чтения

  36. Устаревшая теория теплорода

    Теория калориков: устаревшая научная концепция тепла как самоотталкивающейся жидкости. История термодинамики, теория флогистона и её замена.

    #62939 · 4 мин чтения

  37. Йоханнес Дидерик ван-дер-Ваальс: Пионер молекулярной физики и термодинамики

    Йоханнес ван дер Ваальс: биография, вклад в термодинамику и уравнение состояния газов и жидкостей. Нобелевский лауреат 1910 года. Физика.

    #63673 · 8 мин чтения

  38. Свободная энергия Гиббса: Термодинамический потенциал

    Энергия Гиббса: термодинамический потенциал для расчета максимальной работы при постоянной температуре и давлении. Условия реакций, формула и применение.

    #65033 · 4 мин чтения

  39. Закон Авогадро: связь объема и количества газа при постоянной температуре и давлении

    Закон Авогадро: зависимость объема газа от количества вещества при постоянной температуре и давлении. Равные объемы газов содержат одинаковое число молекул.

    #65132 · 3 мин чтения

  40. Цикл Стирлинга: Теория и принципы работы.

    Цикл Стирлинга: термодинамический цикл, повышающий эффективность двигателей. Изучаем идеальные циклы Отто, Дизеля и сравнение с циклом Карно. Регенерация тепла.

    #66709 · 5 мин чтения

  41. Термодинамические потенциалы и уравнения состояния.

    Термодинамические потенциалы: скалярные величины, описывающие состояние системы. Внутренняя энергия U – ключевой пример. Введено Дюгемом, развито Гиббсом.

    #68161 · 2 мин чтения

  42. Гельмгольц энергия: термодинамический потенциал и применение

    Гельмгольца энергия: термодинамический потенциал для расчёта полезной работы при постоянной температуре. Применение в химии и исследованиях взрывчатых веществ.

    #68162 · 2 мин чтения

  43. Эргодическая гипотеза и равновероятность микросостояний

    Эргодическая гипотеза в статистической механике: равновероятность микросостояний с одинаковой энергией. Теорема Лиувилля и применение в физике.

    #68569 · 4 мин чтения

  44. Термодинамическое равновесие: состояние и свойства системы

    Термодинамическое равновесие: состояние системы без обмена энергией и веществом. Ключевое понятие термодинамики, определяющее стабильность системы.

    #70185 · 23 мин чтения

  45. Стрела времени: Направление и асимметрия времени в физике.

    Стрела времени в физике: необъяснимая асимметрия времени, микро- и макроуровни, термодинамика, обратимость процессов. Концепция Артура Эддингтона.

    #74122 · 8 мин чтения

  46. Максимальная эффективность тепловых двигателей: Теорема Карно

    Теорема Карно: макс. КПД тепловых двигателей. Ограничения эффективности, зависимость от температур резервуаров. Формула и принцип работы. Термодинамика.

    #76197 · 3 мин чтения

  47. Функция разделения в термодинамике и статистической физике

    Функция разделения в термодинамике: определение, свойства и связь с энергией, энтропией и давлением. Ключевой инструмент статистической физики.

    #76824 · 2 мин чтения

  48. Теорема флуктуаций: от статистической механики к микроскопическим процессам.

    Теорема флуктуаций: квантификация вероятности уменьшения энтропии в изолированных системах, вопреки второму закону термодинамики. История и применение.

    #80811 · 4 мин чтения

  49. Внутренняя энергия термодинамической системы

    Внутренняя энергия термодинамической системы: определение, измерение, связь с тепловой энергией и законом сохранения энергии. Основы термодинамики.

    #82055 · 4 мин чтения

  50. Функции состояния в термодинамике равновесия

    Функции состояния в термодинамике: описание равновесных состояний системы, зависящих только от текущих параметров (давление, объем, температура).

    #82165 · 5 мин чтения

  51. Отрицательные температуры: системы горячее, чем всё остальное.

    Отрицательные термодинамические температуры: что это такое? Системы с температурой ниже абсолютного нуля горячее любых положительных температур и передают тепло.

    #85686 · 2 мин чтения

  52. Изоэнтропийный процесс: Адиабатический и обратимый термодинамический процесс

    Изоэнтропийный процесс: адиабатический и обратимый термодинамический процесс без теплообмена. Идеальная модель для инженерных расчетов и сравнения.

    #87659 · 2 мин чтения

  53. Преобразование Лежандра: математическое описание и применение.

    Преобразование Лежандра: математический метод для работы с выпуклыми функциями. Применение в классической механике, термодинамике и решении диф. уравнений.

    #89917 · 3 мин чтения

  54. Закрытая система в физике: определение и свойства

    Закрытая система в физике: определение, свойства и применение. Не допускает обмена веществом, но позволяет передачу энергии. Изоляция для экспериментов.

    #91936 · 3 мин чтения

  55. Изотермический процесс: постоянная температура в термодинамике.

    Изотермический процесс: термодинамика с постоянной температурой (ΔT=0). Описание, отличие от адиабатического процесса, внутренняя энергия идеальных газов.

    #93324 · 4 мин чтения

  56. Пьер Дюгем: Физик, Историк Науки и Философ Термодинамики

    Пьер Дюгем: биография, вклад в термодинамику, гидродинамику и историю науки. Философские взгляды, тезис Дюгема-Куайна. Учёный и политик Франции.

    #96114 · 6 мин чтения

  57. Термодинамические системы и равновесие.

    Термодинамические системы: определение, типы (изолированные, закрытые, открытые) и классификация по процессам. Изучение равновесия и обмена энергией.

    #96408 · 8 мин чтения

  58. Вечный двигатель: Ратчет Фейнмана и второй закон термодинамики

    Вечный двигатель Смолуховского-Фейнмана: принцип работы, опровержение второго закона термодинамики. Ратчет, Броуновское движение, физика, термодинамика.

    #97535 · 4 мин чтения

  59. Взаимные соотношения Онзагера в термодинамике

    Отношения Онзагера в термодинамике: связь между потоками и силами вне равновесия. Раскрываем суть, примеры и важность для физических систем.

    #103189 · 3 мин чтения

  60. Тепловое равновесие: состояние и свойства

    Тепловое равновесие: отсутствие теплообмена между системами. 0-й закон термодинамики, равномерная температура, отличие от термодинамического равновесия.

    #103192 · 9 мин чтения

  61. Неравновесная термодинамика: принципы и особенности

    Неравновесная термодинамика: изучение систем вне равновесия, транспортных процессов и скорости реакций. Применение в природе и ограничения классической термодинамики.

    #104169 · 7 мин чтения

  62. Теорема равнораспределения в статистической механике

    Теорема равнораспределения в статистической механике: связь температуры и средней энергии. Расчёт теплоёмкости, кинетической и потенциальной энергии.

    #110708 · 11 мин чтения

  63. Зависимость давления от температуры газа при постоянном объеме

    Закон Гей-Люссака и Шарля: зависимость давления и температуры газа при постоянном объеме. История открытия и вклад ученых Амонтона, Гей-Люссака и Шарля.

    #119357 · 2 мин чтения

  64. Квазистатический процесс в термодинамике

    Квазистатический процесс в термодинамике: медленное поддержание равновесия. Определение, примеры, важность для точного расчета параметров системы.

    #119692 · 2 мин чтения

  65. Число частиц в термодинамической системе

    Число частиц в термодинамике: определение, свойства (безразмерность, аддитивность). Связь с химическим потенциалом и закрытыми системами.

    #119696 · 1 мин чтения

  66. Терм и декатерм: Единицы измерения тепловой энергии природного газа.

    Терм – единица энергии, равная 100 000 BTU (≈105 МДж). Используется для учета природного газа, зависит от его состава и региональных стандартов BTU.

    #119841 · 3 мин чтения

  67. Необратимые процессы в термодинамике

    Необратимые процессы в термодинамике: определение, примеры (таяние льда). Изменение состояния системы без возврата к началу без затрат энергии.

    #127634 · 6 мин чтения

  68. Парадокс Лошмидта: Конфликт симметрии времени и энтропии.

    Парадокс Лошмидта: противоречие между обратимостью физических законов и необратимостью энтропии. Обсуждение H-теоремы Больцмана и фундаментальных принципов физики.

    #136406 · 6 мин чтения

  69. Основы термодинамики: наблюдательный подход

    Термодинамика: основы, законы (1-й, 2-й, 3-й), температура, энергия, энтропия. Физические принципы, исключающие вечный двигатель и применимые в науке.

    #144625 · 3 мин чтения

  70. Цикл Эрикссона: Теория, Сравнение и История Разработки

    Цикл Эрикссона: описание термодинамического цикла, разработанного Джоном Эрикссоном. Отличие от циклов Отто и Дизеля, принципы работы и особенности.

    #148199 · 6 мин чтения

  71. Сумма потенциальной и кинетической энергии

    Механическая энергия: сумма потенциальной и кинетической. Закон сохранения энергии, консервативные и неконсервативные силы, типы столкновений.

    #151807 · 3 мин чтения

  72. Соотношения Максвелла в термодинамике и электромагнетизме

    Соотношения Максвелла в термодинамике: вывод из симметрии вторых производных и определения термодинамических потенциалов. Теорема Шварца.

    #160019 · 1 мин чтения

  73. Джон Герапат: пионер кинетической теории газов и наблюдатель комет.

    Джон Герапат (1790-1868) – британский физик, предвосхитивший кинетическую теорию газов в 1820 г. Исследовал механику гравитации и столкновения частиц.

    #161419 · 2 мин чтения

  74. Теория непрерывных фазовых переходов Ландау

    Теория непрерывных фазовых переходов Ландау: описание, применение и ключевые понятия. Моделирование фазовых переходов и параметра порядка в физике.

    #168747 · 4 мин чтения

  75. Экзергия: Потенциал полезной работы и качество энергии

    Экзергия: доступная энергия и потенциал полезной работы. Анализ экзергии в термодинамике, энергетике и экологии для оптимизации процессов и повышения КПД.

    #177998 · 13 мин чтения

  76. Статистический ансамбль Большого канона в термодинамическом равновесии.

    Гранд-канонический ансамбль в статистической механике: равновесие, обмен энергией и частицами с резервуаром. Химический потенциал, температура, объем (µVT).

    #184810 · 4 мин чтения

  77. Микроканонический ансамбль: Состояние с точно заданной энергией.

    Микроканонический ансамбль в статистической механике: описание состояний системы с точно заданной энергией (NVE). Изолированные системы, энергия, объем, частицы.

    #185656 · 2 мин чтения

  78. Канонический ансамбль в статистической механике

    Канонический ансамбль в статистической механике: состояние системы в тепловом равновесии при постоянной температуре (T, N, V). Описание и ключевые параметры.

    #185816 · 4 мин чтения

  79. Равенство Ярзинского и флуктуационно-диссипативная теорема

    Равенство Яжинского: связь свободной энергии и необратимой работы в статистической механике. Флуктуации работы, тепловые шумы, кумулянтное разложение.

    #202415 · 2 мин чтения

  80. Тепловая длина волны де Бройля и квантовые газы

    Тепловая длина волны де Бройля: квантовые и идеальные газы. Критическая температура, переход от классической физики к квантовой. Расстояние между частицами.

    #203402 · 2 мин чтения

  81. Уравнение Саккура — Тетроде: энтропия моноатомного идеального газа.

    Уравнение Саккура-Тетрода: расчет энтропии идеального моноатомного газа. Статистическая термодинамика, информация и четыре источника неопределенности.

    #211226 · 1 мин чтения

  82. Квантовый идеальный газ в ящике: статистические модели и применение к излучению абсолютно черного тела.

    Квантовая статистика идеального газа: модель частицы в ящике, приближение Томаса-Ферми, расчет термодинамических свойств. Бозе-Эйнштейн, Ферми-Дирак.

    #212255 · 3 мин чтения

  83. Преобразование и сохранение энергии

    Преобразование энергии: виды, примеры и закон сохранения. Узнайте, как энергия меняет форму и используется в природе и технике для работы и тепла.

    #214723 · 6 мин чтения

  84. Уравнение Саха: Ионизация газа, температура и давление.

    Уравнение Саха: связь ионизации газа с температурой и давлением. Применение в астрофизике для классификации звезд. Ключевая формула и расчет плотностей частиц.

    #217357 · 3 мин чтения

  85. Адиабатические инварианты: сохраняющиеся свойства медленных изменений.

    Адиабатический инвариант: свойство физических систем, остающееся постоянным при медленных изменениях. Термодинамика, энтропия, равновесие.

    #217581 · 4 мин чтения

  86. Связь транспортных коэффициентов с корреляционными функциями

    Связь транспортных коэффициентов и корреляционных функций: формулы Грина-Кубо. Расчет макроскопических свойств из микроскопических флуктуаций, молекулярная динамика.

    #219323 · 2 мин чтения

  87. Уравнения термодинамики: справочник основных формул.

    Термодинамика: уравнения, законы и формулы для расчёта термодинамических величин. Справочник по основным уравнениям и работам Карно.

    #224780 · 3 мин чтения

  88. Тепловое расширение вещества: причины и особенности.

    Тепловое расширение: изменение объема веществ при изменении температуры. Объяснение причин, коэффициенты расширения и редкие случаи сжатия при нагреве.

    #229800 · 7 мин чтения

  89. Уравнения Бриджмена в термодинамике

    Уравнения Бриджмена в термодинамике: основные соотношения для энтропии, объема и термодинамических потенциалов. Выведены Перси Уильямсом Бриджменом.

    #234785 · 1 мин чтения

  90. Эквивалентность систем в системной науке: вибрационные и трансляционные подходы.

    Эквивалентность систем: поведение параметров в разных системах, математически неразличимое. Применяется для анализа вибрационных и поточных систем.

    #247094 · 1 мин чтения

  91. Зависимость давления паров от температуры

    Зависимость давления пара от температуры: уравнение Клаузиуса-Клапейрона. История открытия, вклад Карно, Кельвина. Термодинамика фазовых переходов.

    #250661 · 1 мин чтения

  92. Расширение Жоуля: Термодинамический процесс и увеличение энтропии.

    Расширение Жоуля: необратимый термодинамический процесс с газом в изолированном контейнере. Увеличение энтропии, расчет изменений термодинамических величин.

    #259343 · 3 мин чтения

  93. Модель Эйнштейна твердого тела

    Эйнштейновская модель твердого тела: квантовые гармонические осцилляторы, теплоемкость, фононы. Простое решение проблемы теплоемкости в классической механике.

    #263317 · 1 мин чтения

  94. Обратимость времени в физических и математических процессах

    Обратимость во времени: определение, математические и физические процессы, симметрия T, C и P в механике и квантовой физике. Объяснение и примеры.

    #265995 · 3 мин чтения

  95. Тенденция к тепловому равновесию: процессы и отклонения.

    Термализация: процесс достижения теплового равновесия между телами. Важные понятия статистической физики, термодинамики и их применения в науке и технике.

    #271464 · 2 мин чтения

  96. Принцип детального баланса в кинетических системах

    Принцип детального баланса в кинетических системах: равновесие элементарных процессов, обратимость, теорема Больцмана и микроскопическая обратимость.

    #291118 · 3 мин чтения

  97. Mechanical equivalent of heat

    #293469 · 4 мин чтения

  98. Предел термодинамической системы при увеличении объема

    Термодинамический предел в статистической механике: поведение системы с большим числом частиц при увеличении объема и постоянной плотности. Важно для макроскопической термодинамики.

    #295614 · 3 мин чтения

  99. Изолированные системы в физике: теория и приближения.

    Изолированная система в физике: определение, свойства и отличия от открытых и закрытых систем. Сохранение энергии и массы – ключевой принцип.

    #308961 · 3 мин чтения

  100. Термодинамика равновесия: Основы и геометрические подходы.

    Термодинамика равновесия: изучение преобразований энергии и материи в системах, находящихся в равновесии. Основы – цикл Карно и извлечение работы.

    #335550 · 2 мин чтения