4.6. Физическое явление – гроза.

Рис. 4.35. Грозовой разряд посредством молнии.

4.6.1. Тепловой процесс.

4.6.1.1. Что такое термодинамическая система. Основной закон Вселенной.

Термодинамическая система (ТС) – это некоторое пространство, ограниченное термоизоляционной оболочкой.

Из-за постоянной теплопередачи во Вселенной, ТС имеет внутреннюю температуру – температуру внутри пространства ТС и внешнюю температуру – температуру за пределами пространства и термоизоляции ТС.

Термоизоляционная оболочка ТС может быть нулевой – то есть отсутствовать. Основной закон Вселенной – это уравнивание тепла объектов Вселенной, посредством теплопередачи.

Пример термодинамической системы: комната дома. Внутренняя температура – комнатная. Внешняя температура – уличная. Для такой термодинамической системы опорная температура – внешняя.

Для тел, находящихся внутри термодинамической системы опорная температура – это внутренняя температура термодинамической системы. Так, например, для комнаты как ТС опорная температура – уличная. А для предметов, тел, находящихся в комнате, опорная температура – это комнатная температура.

4.6.1.2. Вложенность термодинамических систем.

Если рассмотреть тот мир, в котором мы живём, то мы можем заметить вложенность ТС. Так, например, поверхность планеты Земля обладает атмосферой как некоторой теплоизоляцией и является ТС. Для поверхности планеты внешняя температура – это температура космоса – приблизительно 3 Кельвина. Внутренняя температура – это уличная температура.

Можно заметить, что климат не одинаков для разных мест и времён года. Будем рассматривать отдельно взятое место и время.

Дом или комната – это ТС, которая вложена в ТС «поверхность планеты Земля».

Для этой ТС характерна внутренняя температура – комнатная, а внешняя температура – уличная. В доме может присутствовать ещё одна вложенная ТС. Для примера можно взять – термос с горячей водой. Для этой ТС внешняя температура (она же опорная) –это комнатная температура, а внутренняя температура – это температура воды.

Вложенность ТС друг в друга с применением термоизоляционных оболочек позволяет достигать очень высоких или очень низких температур. Примером таких устройств могут быть мартеновские печи, что позволяет расплавлять металл. Холодильные установки тоже достигают низких температур благодаря применению вложенных термодинамических систем.

4.6.1.3. Что такое нагретое тело.

Нагретое тело – это ТС с нулевой теплоизоляцией, с температурой выше, чем опорная температура. Например, в комнате, нагретый камень с температурой выше комнатной является нагретым телом.

Все нагретые тела уменьшают свою температуру в результате теплопередачи по закону Ньютона – Рихмана до тех пор, пока не достигнут опорной температуры.

Это значит, что все тела ТС должны с течением времени иметь одну и ту же температуру.

4.6.1.4. Что такое холодное тело.

Холодное тело – это ТС с нулевой теплоизоляцией, с температурой ниже, чем опорная температура. Например, в комнате, холодный камень с температурой ниже комнатной является холодным телом.

Все холодные тела увеличивают свою температуру в результате теплопередачи по закону Ньютона – Рихмана до тех пор, пока не достигнут опорной температуры. Это значит, что все тела ТС должны с течением времени иметь одну и ту же температуру.