Wat is thermodynamica?

Thermodynamica is het wetenschapsgebied dat de relatie tussen warmte en andere soorten energie omvat.Thermodynamica werd ontdekt en bestudeerd vanaf de 19e eeuw.Op dat moment was het gekoppeld aan en werd het belangrijk vanwege het gebruik van stoommachines.

Thermodynamica kan worden opgesplitst in vier wetten.Hoewel toegevoegd aan de wetten van de thermodynamica na de andere drie wetten, wordt de Zeroth -wet meestal eerst besproken.Het stelt dat als twee systemen zich in een thermisch evenwicht bevinden met een derde systeem, ze zich in een thermisch evenwicht met elkaar bevinden.Met andere woorden, als twee systemen dezelfde temperatuur hebben als een derde systeem, zijn alle drie dezelfde temperaturen.

De eerste wet van de thermodynamica stelt dat de totale energie van een systeem constant blijft, zelfs als deze van de ene vorm naar de andere wordt omgezet.Bijvoorbeeld, kinetische energie mdash;De energie die een object bezit wanneer het beweegt mdash;wordt geconverteerd om de energie te verwarmen wanneer een bestuurder de remmen op de auto drukt om deze te vertragen.Er zijn vaak vangst zinnen om mensen te helpen de eerste wet van de thermodynamica te onthouden: "Werk is warmte en warmte is werk."Kortom, werk en warmte zijn equivalent.

De tweede wet van de thermodynamica is een van de meest elementaire wetten in de wetenschap.Het stelt dat warmte niet naar een systeem kan stromen bij een hogere temperatuur van een systeem bij een lagere temperatuur met zijn eigen wil.Om een dergelijke actie te laten plaatsvinden, moet er werk worden gedaan.Als een ijsblokje in een kopje warm water wordt geplaatst, smelt de ijsblokje terwijl de warmte van het water erin stroomt.Het eindresultaat is een kopje water dat iets koeler is.IJsblokjes kunnen zich alleen vormen als energie wordt gebruikt.

Een ander voorbeeld van de tweede wet die alleen werkt met de toevoeging van energie is te zien met een oudere koelkast.In dat geval verwarmt de koeling van de binnenkant van de koelkast de buitenkant ervan.Dus het werk is gedaan en het werk maakt warmte.Het werk wordt voltooid door de pomp van de koelkast.

De tweede wet van de thermodynamica zegt ook dat dingen kunnen verslijten.Als er bijvoorbeeld een bakstenen huis niet voor blijft, zal het uiteindelijk afbrokkelen van wind, regen, kou en andere weersomstandigheden.Als een stapel bakstenen echter zonder toezicht wordt achtergelaten, zal het nooit een huis vormen, tenzij het werk aan de mix wordt toegevoegd.

De derde wet van de thermodynamica stelt dat de verandering in entropie van een systeem wanneer het van de ene vorm naar de andere omzet, bijna nul komt omdat de temperatuur nul op de Kelvin -schaal nadert.Nul op de Kelvin -schaal is de absolute ondergrens voor temperatuur - wanneer atomen en moleculen de minst mogelijke energie hebben.Entropie wordt gedefinieerd als de beschikbaarheid van de energie van een systeem om te werken.Hieruit volgt dat er een absolute schaal van entropie is.Bijgevolg kan geen enkel echt systeem ooit nul graden bereiken op de Kelvin -schaal.