Термодинамика (ударение на первую «а») это раздел физики, который изучает взаимосвязи между работой, температурой и энергией.
Термодинамика обеспечивает основу для понимания того, как энергия передается и преобразуется в физических системах, от двигателей и холодильников до биологических процессов и самой Вселенной.Ключевые понятия в термодинамике
1) Система — часть Вселенной, которая изучается (например, газ в цилиндре). Окружение — всё, что находится вне системы. Система и окружение вместе составляют Вселенную в термодинамике.2) Термодинамическое равновесие. Система находится в термодинамическом равновесии, если она пребывает в тепловом, механическом и химическом равновесии, что означает, что нет чистых потоков материи или энергии и нет фазовых изменений, происходящих внутри системы.
3) Функции состояния. Такие свойства, как температура, давление, объем и внутренняя энергия, которые описывают состояние системы. Они не зависят от пути, выбранного для достижения этого состояния.
Четыре закона термодинамики
0. Нулевой закон (тепловое равновесие): Если две системы находятся в тепловом равновесии с третьей системой, то они находятся в тепловом равновесии друг с другом. Этот закон позволяет определить температуру.1. Первый закон (закон сохранения энергии): Энергия не может быть создана или уничтожена, только передана или преобразована. Изменение внутренней энергии системы равно теплу, добавленному к системе, за вычетом работы, выполненной системой над ее окружением.
2. Второй закон (энтропия): Энтропия изолированной системы никогда не уменьшается; она может только увеличиваться или оставаться неизменной. Энтропия — это мера беспорядка или случайности, и этот закон подразумевает, что естественные процессы имеют тенденцию двигаться к состоянию максимальной энтропии. Это объясняет, почему некоторые процессы необратимы.
3. Третий закон (абсолютный ноль): Когда температура системы приближается к абсолютному нулю, энтропия системы приближается к минимальному значению. Невозможно достичь абсолютного нуля за конечное число шагов.
Термодинамика является фундаментальной областью изучения как в физике, так и в технике, предоставляя важные сведения о том, как энергия управляется и преобразуется как в естественных, так и в искусственных системах.
Метки / Наука