ՋԵՐՄԱԴԻՆԱՄԻԿԱՅԻ ՀԻՄՈՒՆՔՆԵՐԸ

•  ՄԱԿՐՈՀԱՄԱԿԱՐԳԻ ՋԵՐՄԱԴԻՆԱՄԻԿԱԿԱՆ ՆԿԱՐԱԳՐՈՒԹՅՈՒՆԸ  Մակրոսկոպական պարամետրեր: Յուրաքանչյուր մակրոսկոպական համակարգ կազմված է հսկայական թվով ատոմներից և մոլեկուլներից: մակրոսկոպական համակարգի ներքին վիճակը կարելի է նկարագրել մակրոսկոպական կամ ջերմադինամիկական պարամետրերով: Դրանք անմիջականորեն չափվում են տարբեր սարքերի, օրինակ, մանոմետրի, ջերմաչափի միջոցով, որոնք չեն արձագանքում առանձին մոլեկուլների ազդեցությունը:
• Ջերմադինամիկական կամ ջերմային հավասարակշռություն : Եթե բաժակի մեջ գցենք սառույցի մի կտոր, ապա այն կհալվի` սառեցնելով բաժակի ջուրը: Եթե սառույցը լրիվ հալվի, ջուրը կսկսի տաքանալ այնքան ժամանակ, մինչև որ նրա ջերմաստիճանը հավասարվի շրջապատի օդի ջերմաստիճանին: Այս օրինակից հետևում է, որ ջերմադինամիկական համակարգը գալիս է մի վիճակի, որտեղ մակրոսկոպական երևույթները` լուծվելը և հալումը, այլևս դադարել են: Այս վիճակն ընդունված է անվանել ջերմադինամիկական կամ ջերմային հավասարակշռության վիժակ: Բազմաթիվ փորձերից պարզվել է, որ ինքնիրեն թողնված ջերմադինամիկական համակարգը գալիս է ջերմային հավասարակռության վիճակի և այդ վիճակից «ինքնակամ», այսինքն` առանց արտաքին գործոնների ազդեցության, դուրս գալ չի կարող: Ջերմադինամիկական հավասարակռշությունը ջերմային շարժման ձև է, երբ համակարգը նկարագրող մակրոսկոպական պարամետրերը ժամանակի ընթացքում չեն փոփոխվում:
• Ջերմադինամիկական պրոցես: Եթե մակրոսկոպական համակարգը որոշակի ջերմադինամիկական վիճակում է, ապա այդ վիճակը բնութագրող մակրոսկոպական պարամետրերը հայտնի են: Ջերմադինամիկական պրոցես է կոչվում մակրոսկոպական համակարգի անցումը մի ջերմադինամիկական վիճակից մյուսին:
• ՋԵՐՄԱՍՏԻՃԱՆԻ ԳԱՂԱՓԱՐԸ: ՋԵՐՄԱՍՏԻՃԱՆԻ ՉԱՓՈՒՄԸ  Ջերմային երեևույթներն ուսումնասիրելիս սահմանվում է ֆիզիկական մի նոր մեծություն` ջերմաստիճանի գաղափարը: Այն ֆիզիկա է մտել կենցաղում տաքի և սառի մասին ունեցած պատկերացումներից, որոնք հիմնված են մեր զգայական փորձի վրա: Սակայն զգայությունները միարժեք չեն. դրանք կախված են ինչպես անհատից, այնպես էլ շրջակա միջավայրից: Օրինակ` սենյակում մետաղե իրերը միշտ թվում են ավելի սառը, քան փայտե կամ պլաստմասսայե առարկաները:  Ջերմաստիճանի` որպես օբյեկտիվ ֆիզիկական մեծություն, սահմանումը հիմնվում է ջերմային հավասարակշռության գաղափարի վրա: Ջերմաստիճանը միակ մակրոսկոպական բնութագիրն է, որը ջերմադինամիկական հավասարակռշության վիճակում ունի միևնույն արժեքը համակարգի բոլոր մասերում:
• Ջեր մաստի ճանի մո լեկո ւլայի ն -կի նետիկ մեկնաբանո ւմը : Ջերմայի ն հավասարակշռութ յան վիճակում համակարգի բոլոր մար մի ններ ի ջերմաստիճանների հավասարությունը մոլեկուլային -կինետիկ տեսության տեսանկյո ւնի ց բացատր վո ւմ է հետևյալ կերպ:  Արագ շարժվող մոլեկո ւլներ ը , բախվելո վ դանդաղ շարժվող մոլեկուլների ն , վերջինների ս տալիս են որոշակի էներգիա, որի հետևանքո վ արագ շարժվող մոլեկուլների միջին կինետիկ էներգիաները փոքրանում են, իսկ դանդաղ շարժվողների նը ` մեծանո ւմ : Հսկայական թվով բախո ւմների հետևանք ով մեկ մոլեկուլին բաժին ընկնող միջին կինետիկ էներգիաները հավասարվում են և ջերմայի ն հավասարակռշության վիճակում ընդունում նույն արժեքը` անկախ մոլեկուլների զանգվածների ց : Այսպիսով ` ջերմաստի ճ անը մակրոսկո պական մարմիններ ո ւմ մոլեկուլների քաոսայի ն շարժման միջին կինետիկ էներգիայի չափն է:  Ջեր մաստի ճանի չափո ւմը : Ջերմաստի ճ անի չափումը հիմնված է հետևյալ փորձնական փաստեր ի վրա:  1)Եթե երկու մարմին առանձին-առանձին ջերմային հավասարակռության մեջ են երրորդ մարմնի հետ, ապա երեքն էլ ունեն միևնույն ջերմաստիճանը:  2)Մարմնի ջերմաստիճանի փոփոխությունն ուղեկցվում է մարմնի վիճակը բնութագրող առնվազն մեկ պարամետրի փոփոխությամբ:
• ՆԵՐՔԻՆ ԷՆԵՐԳԻԱ  Ինչպես գիտենք, մակրոսկոպական համակարգի ներքին վիճակը բնութագրվում է ջերմադինամիկական պարամետրերի միջոցով, որոնք չափվում են տարբեր սարքերի (օրինակ` ջերմաչափ, մանոմետր և այլն) օգնությամբ:  Եթե համակարգի վիճակը ժամանակի ընթացքում փոփոխվում է, այսինք` համակարգում ընթանում են որոշակի պրոցեսներ, ապա փոփոխվում են նաև ջերմադինամիկական պարամետրերը: Ի՞նչով են պայմանավորված այդ պրոցեսները, ի՞նչ ազդակների շնորհիվ և ի՞նչպես են ընթանում դրանք: Այս և նմանատիպ հարցերին պատասխանում է ջերմադինամիկան, որն ուսումնասիրում է մակրոսկոպական մարմիններում տեղի ունեցող ջերմային երևույթները:
• Մակրոսկոպական մարմինները, մեխանիկական էներգիայից բացի, օժտված են նաև ներքին էներգիայով: Քանի որ մարմնի մասնիկներն անընդհատ շարժվում և փոխազդում են միմյանց հետ, ապա մարմինն օժտված կլինի էներգիայով, որն անվանում են ներքին էներգիա: Մարմնի ներքին էներգիան մարմնի մասնիկների` մարմնի զանգվածների կենտրոնի նկատմամբ քաոսային շարժման կինետիկ էներգիաների և միմյանց հետ փոխազդեցության պոտենցիալ էներգիաների գումարն է:  Սահմանենք մարմնի լրիվ էներգիան (E լրիվ) որպես մարմնի ներքին էներգիայի(U) և մեխանիկական` կինետիկ(E կ ) և պոտենցյալ(E պ ) էներգիաների գումար`  E լրիվ = U + E կ + E պ = U + E  Եթե մարմինը դադարի վիճակում է` E կ = 0 և չի փոխազդում այլ մարմինների հետ`E պ = 0, ապա լրիվ էներգիան համընկնում է մարմնի ներքին էներգիայի հետ:
• ԱՇԽԱՏԱՆՔԸ ՋԵՐՄԱԴԻՆԱՄԻԿԱՅՈՒՄ  Համաձայն մեխանիկական աշխատանքի սահմանման`  A = |F||Δh|cosα, (3) որտեղ F-ն ազդող ուժն է, Δh-ը` տեղափոխությունը, α-ն` ուժի և տեղափոխության վեկտորներով կազմված անկյունը: (3) սահմանման մեջ ենթադրվում է, որ Δh տեղափոխության ընթացքում F ուժը մոդուլով և ուղղությամբ մնում է հաստատուն: Եթե արտաքին ուժը մարմնի վրա աշխատանք է կատարում, ապա փոփոխվում է մարմնի կինետիկ էներգիան:  Ջերմադինամիկայում արտաքին ուժի կատարած աշխատանքը մարմնի (համակարգի) ներքին էներգիայի փոփոխության չափն է:
• ՋԵՐՄԱՔԱՆԱԿ Երբ ջերմադինամիկական համակարգն աշխատանք է կատարում, այդ պրոցեսում փոխվում է նրա վիճակը, հետևաբար՝ նաև համակարգի ներքին էներգիան: Սակայն համակարգի վիճակը կարելի է փոփոխել նաև առանց աշխատանք կատարելու: Օրինակ՝ եթե գլանում գազի ծավալը պահենք հաստատուն՝ ամրացնելով մխոցը, և այն տաքացնենք, ապա գազի վիճակը կփոխվի, նրա ջերմաստիճանը և ճնշումը կաճեն: Կմեծանա նաև գազի ներքին էներգիան: Տվյալ դեպքում գործ ունենք ջերմափոխանակման պրոցեսի հետ, երբ մի մարմնից մյուսին էներգիա է հաղորդվում առանց աշխատանք կատարելու: Ջերմափոխանակման պրոցեսում համակարգին տրված կամ նրանից վերցված էներգիան կոչվում է ջերմաքանակ:
• Մոլեկուլային-կինետիկ տեսության հմաձայն ՝ ջերմահաղորդման պրոցեսում տաք մարմնի մոլեկուլները, փոխազդելով սառը մարմնի մոլեկուլների հետ, նրանց են հաղորդում իրենց կինետիկ էներգիայի մի մասը. Տաք մարմնի ներքին էներգիան նվազում է, իսկ սառը մարմնինը՝ աճում: m զանգվածով մարմնի ջերմաստիճանը t 1 -ից t 2 դարձնելու համար պահանջվող ջերմաքանակը՝ Q=mc(t 2 -t 1 )=mcΔt, (3.10)  որտեղ c-ն մարմնի տեսակարար ջերմունակությունն է , Δt=t 2 -t 1 -ը՝ մարմնի ջերմաստիճանի փոփոխությունը: Մարմինը տաքացնելիս նրան տրվում է ջերմաքանակ ՝ Q>0, և մարմնի ջերմաստիճանն աճում է՝Δt>0 (t 2 >t 1 ) : Եթե մարմնից վերցվում է ջերմաքանակ ՝ Q>0, ապա մարմնի ջերմաստիճանը նվազում է՝ t 2 <t 1 : (3.10) բանաձևում c տեսակարար ջ երմունակությունը նյութի ջ ե րմային հատկությունները բնութագրող մ ե ծություն է թվապես հավասար է այն ջերմաքանակին , որն անհրաժեշտ է 1 կգ նյ ութի ջ ե րմաստիճանը մ ե կ աստիճանով ( 1Կո վ) փոփոխելու համար: Այն արտահայտվում է Ջ/(կգ*Կ) միավորով: