Mikä on termodynamiikan laki?

Termodynamiikka on fysiikan osa, joka tutkii prosessia, kun työ muuttuu lämpöksi ja kun lämpö muuttuu työksi. Helpoin esimerkki on, kun hieromme käsiämme yhteen. Vähitellen tunnemme kätemme pinnan lämmin. Lisäksi voimme löytää tämän tieteenhaaran, kun poraus tuottaa lämpöä tai lämpöenergiaa.

Yleensä termodynamiikka haluaa ymmärtää, kuinka lämpöenergia voi virrata väliaineesta toiseen, energian virtausprosessista ja seurauksista, jotka johtuvat tämän energian siirtämisestä. Muuttujia, jotka ovat erittäin huolestuneita tällä tieteenalalla, ovat lämpötila, lämpö, ​​energia, paine ja tilavuus.

Termodynamiikassa on voimassa neljä lakia. Tällä kertaa keskustelemme neljästä laista.

Termodynamiikan laki 0

Tässä laissa käsitellään yleisesti sovellettavaa lämpötasapainoa. Tämä tarkoittaa, että kaikilla aineilla ja aineilla on sama terminen tasapaino yhdistettynä. Kun kaksi järjestelmää on termisessä tasapainossa kolmannen järjestelmän kanssa, ne ovat termisessä tasapainossa keskenään.

Termodynamiikan laki 1

Termodynamiikan lait selittävät edelleen energiansäästöä. Energiaa ei voida luoda ja tuhota, vaan se voi muuttaa vain muotoa. Tämän lain mukaan on olemassa seuraava matemaattinen yhtälö:

Q = vastaanotettu / vapautettu lämpö / lämpö (J)

W = energia / työ (J)

ΔU = energiamuutos (J)

(Lue myös: Määritelmä, kaavat ja esimerkkejä Ohmin lain laskemisesta)

Yllä olevassa yhtälössä käytetään joulea, joka on kansainvälinen energian tai työn yksikkö. Tästä kaavasta tiedämme, että kohteen vastaanottama tai vapauttama kokonaislämpö käytetään töinä plus energiamuutos.

Termodynaaminen laki 2

Tämä laki puhuu järjestelmän sisällä olevan esineen lämpövirran luonnollisesta tilasta. Lämpö virtaa luonnollisesti kuumista esineistä kylmiin esineisiin; lämpö ei virtaa spontaanisti kylmästä esineestä kuumaan esineeseen ilman vaivaa.

Termodynamiikan laki 3

Viimeinen termodynamiikan laki käsittelee absoluuttisen nollalämpötilan. Tämän lain mukaan, kun järjestelmä saavuttaa absoluuttisen nollalämpötilan (Kelvin-asteina), kaikki prosessit pysähtyvät ja järjestelmän entropia saavuttaa minimiarvonsa. Tässä kolmannessa laissa todetaan myös, että esineiden entropia, joilla on täydellinen kristallirakenne absoluuttisessa nollalämpötilassa, on myös nolla.