Vad är termodynamik?

Termodynamik är vetenskapsområdet som inkluderar förhållandet mellan värme och andra typer av energi.Termodynamik upptäcktes och studerades från 1800 -talet.Vid den tiden kopplades den till och fick betydelse på grund av användningen av ångmotorer.

Termodynamik kan delas upp i fyra lagar.Även om de läggs till termodynamikens lagar efter de tre andra lagarna diskuteras Zeroth -lagen vanligtvis först.Den säger att om två system är i termisk jämvikt med ett tredje system, så är de i termisk jämvikt med varandra.Med andra ord, om två system är samma temperatur som ett tredje system, är alla tre samma temperaturer.

Den första lagen om termodynamik säger att den totala energin i ett system förblir konstant, även om den konverteras från en form till en annan.Till exempel kinetisk energi mdash;Energin som ett objekt har när det rör sig mdash;konverteras till värmeenergi när en förare trycker på bromsarna på bilen för att bromsa den.Det finns ofta fångstfraser som hjälper människor att komma ihåg den första lagen om termodynamik: "Arbetet är värme och värme är arbete."I grund och botten är arbete och värme likvärdiga.

Den andra lagen om termodynamik är en av de mest grundläggande lagarna inom vetenskapen.Den säger att värme inte kan flyta till ett system vid en högre temperatur från ett system vid en lägre temperatur med sin egen vilja.För att en sådan åtgärd ska inträffa måste arbetet göras.Om en isbit placeras i en kopp varmt vatten, smälter isbiten när värmen från vattnet rinner in i den.Slutresultatet är en kopp vatten som är något svalare.Isbitar kan endast bildas om energi används.

Ett annat exempel på den andra lagen som bara arbetar med tillägg av energi kan ses med ett äldre kylskåp.I så fall värmer kylningen av kylskåpets insida utsidan av det.Så arbetet görs och arbetet gör värme.Arbetet är slutfört av kylspumpen.

Den andra lagen om termodynamik säger också att saker kan slitna.Till exempel, om ett tegelhus lämnas oklart för, kommer det så småningom att smulas från vind, regn, kyla och andra väderförhållanden.Men om en hög med tegelstenar om de lämnas obevakad kommer den aldrig att bilda ett hus, såvida inte arbetet läggs till blandningen.

Den tredje lagen om termodynamik säger att förändringen i entropi av ett system när den konverterar från en form till en annan kommer nära noll när temperaturen närmar sig noll på Kelvin -skalan.Noll på Kelvin -skalan är den absoluta nedre gränsen för temperatur - när atomer och molekyler har minst möjliga energi.Entropi definieras som tillgängligheten för ett systems energi att göra arbete.Så följer att det finns en absolut skala av entropi.Följaktligen kan inget verkligt system någonsin nå nollgrader på Kelvin -skalan.