如果你也在 怎样代写热力学Thermodynamics EGM-321这个学科遇到相关的难题，请随时右上角联系我们的24/7代写客服。热力学Thermodynamics是物理学的一个分支，涉及热、功和温度，以及它们与能量、熵以及物质和辐射的物理特性的关系。这些数量的行为受热力学四大定律的制约，这些定律使用可测量的宏观物理量来传达定量描述，但可以用统计力学的微观成分来解释。热力学适用于科学和工程中的各种主题，特别是物理化学、生物化学、化学工程和机械工程，但也适用于其他复杂领域，如气象学。
热力学Thermodynamics从历史上看，热力学的发展源于提高早期蒸汽机效率的愿望，特别是通过法国物理学家萨迪-卡诺（1824年）的工作，他认为发动机的效率是可以帮助法国赢得拿破仑战争的关键。苏格兰-爱尔兰物理学家开尔文勋爵在1854年首次提出了热力学的简明定义，其中指出：”热力学是关于热与作用在身体相邻部分之间的力的关系，以及热与电的关系的课题。” 鲁道夫-克劳修斯重述了被称为卡诺循环的卡诺原理，为热学理论提供了更真实、更健全的基础。他最重要的论文《论热的运动力》发表于1850年，首次提出了热力学的第二定律。1865年，他提出了熵的概念。1870年，他提出了适用于热的维拉尔定理。
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物理代写|热力学代写Thermodynamics代考|What Would Happen If Entropy Were a Variable?
It all begins with the differential form of the First Law, Equation (8.1). Now that we also know about entropy, we can rewrite this [using Equation (10.1)] as
$$
d U=T d S-P d V .
$$
reversible, infinitesimal
Equation (14.1) is remarkably simple and elegant. The right-hand side involves four quantities – each of which appears exactly once, three of which are known thermodynamic variables, and one of which is entropy.
$\triangleright \triangleright \triangleright$ To Ponder… When scientists see something simple and elegant like this, they call it “suggestive”-as if nature is revealing a sign or a hint…
In particular, Equation (14.1) seems to “scream” that $S$ should be treated as a thermodynamic variable, not just a quantity. Indeed, treating $U=$ $U(S, V)$ as a function of the two independent variables, $S$ and $V$, Equation (14.1) becomes the total differential for $U$.
Henceforth, the set of thermodynamic variables is taken to be $(T, S, P, V)$, rather than $(T, P, V)$. Only two of these four variables are still independent, however, as can be seen clearly in the $U(S, V)$ example above. The new picture nevertheless suggests a new choice of “natural” independent variables for $U$-i.e., $(S, V)$, rather than the $(T, V)$ set that has been used up till now (see Section 9.2). How do the natural variables change for the other thermodynamic quantities? Can we choose any two variables that we want, from our new set of four, to serve as independent variables? Looking more closely at Equation (14.1), it seems that the four variables come in two pairs: $(T, S)$ and $(P, V)$. The two variables in each pair are called conjugate variables.
物理代写|热力学代写Thermodynamics代考|Helmholtz and Gibbs Free Energies
Like enthalpy, the two new free energy quantities, $A$ and $G$, serve as practical tools. They enable the Second Law to be applied directly to the system, rather than the total system – thus making it possible to forget about the surroundings entirely, and once again proving that It’s OK to be Lazy. This confers a great practical advantage in predicting which thermodynamic changes are spontaneous – but, as we will see shortly, only under certain conditions. As promised, the free energies also describe the extent to which the internal energy can be transformed into useful work.
Note that the total differential for every thermodynamic potential in the box above has the same elegant form as Equation (14.1) – all four variables appear exactly once, and in conjugate pairs. Whereas $V$ is associated with $U$, and $P$ with $H$, as was the case in Section 9.2, both $U$ and $H$ are now associated with $S$, rather than $T$. Transforming $U$ and $H$ into new quantities that depend naturally on $T$ rather than $S$, one obtains $A$ and $G$, respectively-which is another way to motivate the introduction of the latter.
Note also that $A$ and $G$ are obtained by subtracting the conjugate variable product $T S$ from $U$ and $H$ (respectively), rather than adding it. This is a critical point; since all four variables are positive, free energy values are always less than the corresponding energies. To some extent, this reflects the Second Law fact that only some of the energy can be converted into useful work.
Since the independent variables $(T, P)$ are generally preferred to $(T, V)$, $G$ is more important than $A$, in practice. This is especially true for thermodynamic processes that occur at constant $(T, P)$, such as phase transitions and chemical reactions (see Chapter 17 and the website). For this reason, we will often single out $G$ for special treatment — even though similar analyses might hold for $A$, or even $U$ and $H$.
For example, by comparing the total differential $d G$ from the box above with Equation (9.16), we obtain the following elegant partial derivative relations:
$$
\left.\left(\frac{\partial G}{\partial T}\right)\right|_P=-S \quad ;\left.\quad\left(\frac{\partial G}{\partial P}\right)\right|_T=V
$$
Note the minus sign in front of the $S$ in Equation (14.2) above-reflecting the idea that higher $T$ leads to a greater entropic energy contribution that is “useless” for doing work.
热力学代写
物理代写|热力学代写Thermodynamics 代考|What Would Happen If Entropy Were a Variable?
这一切都始于第一定律的微分形式, 即方程 (8.1)。既然我们地知道了熵, 我们可以 使用等式 (10.1)] 将其 重写为
$$
d U=T d S-P d V
$$
可逆无穷小
方程 (14.1) 非常简单和优雅。右侧涉及四个量一一每个量只出现一次, 其中三个是已知的热力学变量, 其 中一个是熵。
$\triangleright \triangleright \triangleright$ To Ponder….. 当科学家们看到这样简单而优雅的东西时，他们称之为“暗示”一一仿佛大自然在揭示一 个迹象或暗示…..
特别是, 方程 (14.1) 似平“尖叫”说 $S$ 应该被视为一个热力学变量, 而不仅仅是一个数量。确实, 治疗 $U=$ $U(S, V)$ 作为两个自变量的函数, $S$ 和 $V$, 方程 (14.1) 变为总微分 $U$.
此后, 热力学变量的集合被认为是 $(T, S, P, V)$, 而不是 $(T, P, V)$. 然而, 这四个变黑中只有两个仍然是 独立的, 正如在 $U(S, V)$ 上面的例子。尽管如此, 新图片还是建议对“自然”自变量进行新选择 $U$ IE。 $(S, V)$, 而不是 $(T, V)$ 到目前为止已经使用过的集合 (参见第 $9.2$ 节)。对于其他热力学荲, 自然变量如 何变化? 我们可以从新的四个变量中选择任意两个变量作为自变量吗? 仔细观察方程 (14.1), 似平四个变量 成对出现: $(T, S)$ 和 $(P, V)$. 每对中的两个变量称为共轭变量。
物理代写|热力学代写Thermodynamics 代考|Helmholtz and Gibbs Free Energies
像焓一样, 这两个新的自由能量, $A$ 和 $G$, 作为实用工具。它们使第二定律能够直接应用于系统, 而不是整 个系统一一从而可以完全忘记周围的环境, 并再次证明懒惰是可以的。这在预测哪此热力学变化是自发的方 面具有很大的实际优势一一但是, 正如我们很快就会看到的, 只有在某些条件下。正如所承诺的那样, 自由 能还描述了内部能量可以转化为有用功的程度。
请注意, 上面框中每个热力学势的总微分与方程 (14.1) 具有相同的优雅形式一一所有四个变量只出现一次, 并且成对出现。然而 $V$ 与..相联系 $U$, 和 $P$ 和 $H$, 就像第 $9.2$ 节中的情况一样, 两者 $U$ 和 $H$ 现在与 $S$, 而不 是 $T$. 转型 $U$ 和 $H$ 转化为自然依赖的新数荲 $T$ 而不是 $S$, 一个获得 $A$ 和 $G$, 分别一一这是另一种激励引入后者的 方式。
还要注意的是 $A$ 和 $G$ 减去共轭变量乘积得到 $T S$ 从 $U$ 和 $H$ (分别), 而不是添加它。这是一个关键点; 由于 所有四个变量都是正的, 自由能值总是小于相应的能量。这在某种程度上反映了第二定律只有部分能量才能 转化为有用功的事实。
由于自变量 $(T, P)$ 通常更喜欢 $(T, V), G$ 比 $A$, 在实践中。对于以恒定速度发生的热力学过程尤其如此 $(T, P)$, 例如相变和化学反应 (参见第 17 章和网站)。为此, 我们会经常挑出 $G$ 特殊待遇一一尽管类似的 分析可能适用于 $A$, 甚至 $U$ 和 $H$.
例如, 通过比较总差异 $d G$ 从上面的方框和方程 (9.16), 我们得到以下优雅的偏导数关系:
$$
\left.\left(\frac{\partial G}{\partial T}\right)\right|_P=-S \quad ;\left.\quad\left(\frac{\partial G}{\partial P}\right)\right|_T=V
$$
注意前面的减号 $S$ 在上面的等式 (14.2) 中反映了更高的想法 $T$ 导致更大的嫡能贡献, 这对做功是“无用的”。
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微观经济学代写
微观经济学是主流经济学的一个分支，研究个人和企业在做出有关稀缺资源分配的决策时的行为以及这些个人和企业之间的相互作用。my-assignmentexpert™ 为您的留学生涯保驾护航 在数学Mathematics作业代写方面已经树立了自己的口碑, 保证靠谱, 高质且原创的数学Mathematics代写服务。我们的专家在图论代写Graph Theory代写方面经验极为丰富，各种图论代写Graph Theory相关的作业也就用不着 说。
线性代数代写
线性代数是数学的一个分支，涉及线性方程，如：线性图，如：以及它们在向量空间和通过矩阵的表示。线性代数是几乎所有数学领域的核心。
博弈论代写
现代博弈论始于约翰-冯-诺伊曼（John von Neumann）提出的两人零和博弈中的混合策略均衡的观点及其证明。冯-诺依曼的原始证明使用了关于连续映射到紧凑凸集的布劳威尔定点定理，这成为博弈论和数学经济学的标准方法。在他的论文之后，1944年，他与奥斯卡-莫根斯特恩（Oskar Morgenstern）共同撰写了《游戏和经济行为理论》一书，该书考虑了几个参与者的合作游戏。这本书的第二版提供了预期效用的公理理论，使数理统计学家和经济学家能够处理不确定性下的决策。
微积分代写
微积分，最初被称为无穷小微积分或 “无穷小的微积分”，是对连续变化的数学研究，就像几何学是对形状的研究，而代数是对算术运算的概括研究一样。
它有两个主要分支，微分和积分；微分涉及瞬时变化率和曲线的斜率，而积分涉及数量的累积，以及曲线下或曲线之间的面积。这两个分支通过微积分的基本定理相互联系，它们利用了无限序列和无限级数收敛到一个明确定义的极限的基本概念 。
计量经济学代写
什么是计量经济学？
计量经济学是统计学和数学模型的定量应用，使用数据来发展理论或测试经济学中的现有假设，并根据历史数据预测未来趋势。它对现实世界的数据进行统计试验，然后将结果与被测试的理论进行比较和对比。
根据你是对测试现有理论感兴趣，还是对利用现有数据在这些观察的基础上提出新的假设感兴趣，计量经济学可以细分为两大类：理论和应用。那些经常从事这种实践的人通常被称为计量经济学家。
MATLAB代写
MATLAB 是一种用于技术计算的高性能语言。它将计算、可视化和编程集成在一个易于使用的环境中，其中问题和解决方案以熟悉的数学符号表示。典型用途包括：数学和计算算法开发建模、仿真和原型制作数据分析、探索和可视化科学和工程图形应用程序开发，包括图形用户界面构建MATLAB 是一个交互式系统，其基本数据元素是一个不需要维度的数组。这使您可以解决许多技术计算问题，尤其是那些具有矩阵和向量公式的问题，而只需用 C 或 Fortran 等标量非交互式语言编写程序所需的时间的一小部分。MATLAB 名称代表矩阵实验室。MATLAB 最初的编写目的是提供对由 LINPACK 和 EISPACK 项目开发的矩阵软件的轻松访问，这两个项目共同代表了矩阵计算软件的最新技术。MATLAB 经过多年的发展，得到了许多用户的投入。在大学环境中，它是数学、工程和科学入门和高级课程的标准教学工具。在工业领域，MATLAB 是高效研究、开发和分析的首选工具。MATLAB 具有一系列称为工具箱的特定于应用程序的解决方案。对于大多数 MATLAB 用户来说非常重要，工具箱允许您学习和应用专业技术。工具箱是 MATLAB 函数（M 文件）的综合集合，可扩展 MATLAB 环境以解决特定类别的问题。可用工具箱的领域包括信号处理、控制系统、神经网络、模糊逻辑、小波、仿真等。