Təbiətdəki istilik prosesləri termodinamika elmi tərəfindən öyrənilir. O, həcm, təzyiq, temperatur kimi parametrlərdən istifadə etməklə, maddələrin və cisimlərin molekulyar quruluşunu, habelə zaman amilini nəzərə almadan bütün davam edən enerji çevrilmələrini təsvir edir. Bu elm üç əsas qanuna əsaslanır. Onların sonuncusu bir neçə formulaya malikdir. Müasir dünyada ən çox istifadə olunan "Planck postulatı" adını alandır. Bu qanun onu çıxaran və formalaşdıran alimin adını daşıyır. Bu, Alman elm dünyasının parlaq nümayəndəsi, keçən əsrin nəzəri fiziki alimi Maks Plankdır.
Birinci və ikinci başlanğıclar
Plankın postulatını tərtib etməzdən əvvəl gəlin termodinamikanın digər iki qanunu ilə qısaca tanış olaq. Bunlardan birincisi, xarici dünyadan təcrid olunmuş bütün sistemlərdə enerjinin tam saxlanmasını təsdiqləyir. Bunun nəticəsi xarici mənbə olmadan iş görmək imkanının inkar edilməsi və bununla da daimi hərəkət maşınının yaradılmasıdır.oxşar şəkildə işləyəcək (yəni, birinci növ VD).
İkinci qanun deyir ki, bütün sistemlər termodinamik tarazlığa meyllidir, qızdırılan cisimlər isə istiliyi soyuq olanlara ötürür, əksinə deyil. Və bu obyektlər arasında temperatur bərabərləşdirildikdən sonra bütün istilik prosesləri dayanır.
Planck Postulatı
Yuxarıdakıların hamısı elektrik, maqnit, kimyəvi hadisələrə, eləcə də kosmosda baş verən proseslərə aiddir. Bu gün termodinamik qanunlar xüsusi əhəmiyyət kəsb edir. Artıq alimlər mühüm istiqamətdə intensiv iş aparırlar. Bu biliklərdən istifadə edərək, onlar yeni enerji mənbələri tapmağa çalışırlar.
Üçüncü ifadə son dərəcə aşağı temperaturda fiziki cisimlərin davranışına aiddir. İlk iki qanun kimi, kainatın əsasları haqqında biliklər verir.
Plankın postulatının tərtibi belədir:
Mütləq sıfır temperaturda təmiz maddənin düzgün əmələ gəlmiş kristalının entropiyası sıfırdır.
Bu mövqe müəllif tərəfindən 1911-ci ildə dünyaya təqdim edilib. Və o günlərdə bir çox mübahisələrə səbəb oldu. Bununla belə, elmin sonrakı nailiyyətləri, həmçinin termodinamika müddəalarının və riyazi hesablamaların praktiki tətbiqi onun doğruluğunu sübut etdi.
Mütləq temperatur sıfır
İndi isə Plank postulatına əsaslanaraq termodinamikanın üçüncü qanununun mənasının nə olduğunu daha ətraflı izah edək. Və mütləq sıfır kimi vacib bir anlayışla başlayaq. Bu, fiziki dünyanın cisimlərinin yalnız ola biləcəyi ən aşağı temperaturdur. Bu həddən aşağı, təbiət qanunlarına görə, düşə bilməz.
Selsi üzrə bu dəyər -273,15 dərəcədir. Lakin Kelvin şkalasında bu işarə yalnız başlanğıc nöqtəsi hesab olunur. Sübut edilmişdir ki, belə vəziyyətdə istənilən maddənin molekullarının enerjisi sıfırdır. Onların hərəkəti tamamilə dayandırılır. Kristal qəfəsdə atomlar onun düyünlərində aydın, dəyişməz bir mövqe tutur, hətta azacıq da olsa tərəddüd edə bilmir.
Sözsüz ki, sistemdəki bütün istilik hadisələri də verilmiş şəraitdə dayanır. Plankın postulatı adi kristalın mütləq sıfır temperaturda vəziyyəti haqqındadır.
Pozğunluq ölçüsü
Biz müxtəlif maddələrin daxili enerjisini, həcmini və təzyiqini bilə bilərik. Yəni bizim bu sistemin makro halını təsvir etmək üçün hər cür şansımız var. Amma bu o demək deyil ki, hansısa maddənin mikrovəziyyəti haqqında dəqiq nəsə demək olar. Bunu etmək üçün maddə hissəciklərinin hər birinin kosmosdakı sürəti və mövqeyi haqqında hər şeyi bilmək lazımdır. Və onların sayı təsir edici dərəcədə böyükdür. Eyni zamanda, normal şəraitdə molekullar daimi hərəkətdədir, daim bir-biri ilə toqquşur və anın hər bir hissəsi istiqamətini dəyişdirərək müxtəlif istiqamətlərə səpələnir. Və onların davranışlarında xaos hökm sürür.
Fizikada nizamsızlıq dərəcəsini müəyyən etmək üçün entropiya adlı xüsusi bir kəmiyyət tətbiq edilmişdir. O, sistemin gözlənilməzlik dərəcəsini xarakterizə edir.
Entropiya (S) ölçü kimi xidmət edən termodinamik vəziyyət funksiyasıdırsistemin pozulması (pozulması). Endotermik proseslərin baş vermə ehtimalı entropiyanın dəyişməsi ilə bağlıdır, çünki təcrid olunmuş sistemlərdə spontan prosesin entropiyası ΔS >0 (termodinamikanın ikinci qanunu) artır.
Mükəmməl quruluşlu bədən
Qeyri-müəyyənlik dərəcəsi qazlarda xüsusilə yüksəkdir. Bildiyiniz kimi, onların forması və həcmi yoxdur. Eyni zamanda, onlar qeyri-müəyyən müddətə genişlənə bilərlər. Qaz hissəcikləri ən mobildir, buna görə də onların sürəti və yeri ən gözlənilməzdir.
Rigid cisimlər tamam başqa məsələdir. Kristal quruluşda hissəciklərin hər biri müəyyən bir yer tutur, müəyyən bir nöqtədən yalnız bəzi titrəmələr yaradır. Burada bir atomun mövqeyini bilməklə, bütün digərlərinin parametrlərini təyin etmək çətin deyil. Mütləq sıfırda şəkil tamamilə aydın olur. Termodinamikanın üçüncü qanunu və Plank postulatı belə deyir.
Belə bir cisim yerdən yuxarı qaldırılarsa, sistemin molekullarının hər birinin hərəkət trayektoriyası bütün digərləri ilə üst-üstə düşəcək, üstəlik, əvvəlcədən və asanlıqla müəyyən ediləcək. Sərbəst buraxılan bədən yıxıldıqda, göstəricilər dərhal dəyişəcək. Zərrəciklər yerə dəydikdən sonra kinetik enerji əldə edəcəklər. İstilik hərəkətinə təkan verəcəkdir. Bu o deməkdir ki, temperatur artacaq, bu da artıq sıfır olmayacaq. Və xaotik fəaliyyət göstərən sistemin pozğunluğunun ölçüsü kimi dərhal entropiya yaranacaq.
Xüsusiyyətlər
İstənilən nəzarətsiz qarşılıqlı təsir entropiyanın artmasına səbəb olur. Normal şəraitdə ya sabit qala bilər, ya da arta bilər, lakin azalmaya bilər. Termodinamikada bu, artıq yuxarıda qeyd olunmuş ikinci qanununun nəticəsidir.
Standart molar entropiyalar bəzən mütləq entropiyalar adlanır. Onlar bir birləşmənin sərbəst elementlərindən əmələ gəlməsini müşayiət edən entropiya dəyişiklikləri deyil. Onu da qeyd etmək lazımdır ki, sərbəst elementlərin (sadə maddələr şəklində) standart molar entropiyaları sıfıra bərabər deyil.
Plank postulatının ortaya çıxması ilə mütləq entropiyanın müəyyən edilməsi şansı yaranır. Bununla belə, bu müddəanın nəticəsi həm də ondan ibarətdir ki, təbiətdə Kelvinə görə sıfır temperatura çatmaq mümkün deyil, yalnız ona mümkün qədər yaxınlaşmaq mümkün olur.
Nəzəri olaraq, Mixail Lomonosov temperatur minimumunun mövcudluğunu proqnozlaşdıra bildi. O, özü praktiki olaraq civənin -65 ° C-ə qədər donmasına nail oldu. Bu gün lazerlə soyutma vasitəsi ilə maddələrin hissəcikləri demək olar ki, mütləq sıfır vəziyyətinə gətirilir. Daha dəqiq desək, Kelvin şkalası üzrə 10-9 dərəcəyə qədər. Lakin, bu dəyər cüzi olsa da, hələ də 0 deyil.
Məna
Keçən əsrin əvvəllərində Plank tərəfindən formalaşdırılan yuxarıdakı postulat, eləcə də müəllifin bu istiqamətdə sonrakı əsərləri nəzəri fizikanın inkişafına böyük təkan verdi və nəticədə onun elmi dərəcəsi əhəmiyyətli dərəcədə artdı.bir çox sahələrdə tərəqqi. Və hətta yeni bir elm ortaya çıxdı - kvant mexanikası.
Plank nəzəriyyəsi və Borun postulatlarına əsaslanaraq, bir müddət sonra, daha doğrusu 1916-cı ildə Albert Eynşteyn maddələrdə atomların hərəkəti zamanı baş verən mikroskopik prosesləri təsvir edə bildi. Bu alimlərin bütün inkişafları sonradan lazerlərin, kvant generatorlarının və gücləndiricilərin, eləcə də digər müasir cihazların yaradılması ilə təsdiqləndi.
Maks Plank
Bu alim 1858-ci ilin aprel ayında anadan olub. Plank Almaniyanın Kiel şəhərində məşhur hərbçilər, alimlər, hüquqşünaslar və kilsə rəhbərlərinin ailəsində anadan olub. Hətta gimnaziyada oxuyarkən o, riyaziyyat və digər elmlərdə diqqətəlayiq qabiliyyətlər nümayiş etdirdi. Dəqiq fənlərlə yanaşı, o, musiqi təhsili aldı və burada da kifayət qədər istedadını nümayiş etdirdi.
Universitetə daxil olanda nəzəri fizikanı oxumağı seçdi. Sonra Münhendə işləyib. Burada o, öz işini elm aləminə təqdim edərək, termodinamikanı öyrənməyə başladı. 1887-ci ildə Plank fəaliyyətini Berlində davam etdirdi. Bu dövrə kvant fərziyyəsi kimi parlaq elmi nailiyyət daxildir ki, onun dərin mənasını insanlar yalnız sonralar anlaya bildilər. Bu nəzəriyyə yalnız 20-ci əsrin əvvəllərində geniş şəkildə tanındı və elmi maraq qazandı. Lakin onun sayəsində Plank geniş populyarlıq qazandı və adını uc altdı.
