Термодинамика основана на четырех основных законах, которые называются "начала термодинамики". Давайте рассмотрим каждый из них:
- Нулевое начало термодинамики: Оно утверждает, что если два системы находятся в тепловом равновесии с третьей системой, то они также находятся в тепловом равновесии друг с другом. Это начало позволяет определить понятие температуры.
- Первое начало термодинамики: Это закон сохранения энергии. Он гласит, что энергия не может быть создана или уничтожена, она может только переходить из одной формы в другую. В термодинамике это часто выражается через изменение внутренней энергии системы, которая равна теплу, добавленному к системе, минус работа, выполненная системой.
- Второе начало термодинамики: Это начало касается энтропии. Оно утверждает, что в изолированной системе энтропия никогда не уменьшается, она либо остается постоянной, либо увеличивается. Это начало вводит понятие необратимости процессов и указывает на то, что тепловая энергия имеет тенденцию к рассеиванию.
- Третье начало термодинамики: Оно утверждает, что по мере приближения температуры к абсолютному нулю, энтропия системы стремится к минимальному значению, которое может быть нулевым для идеальных кристаллов.
Таким образом, термодинамика основана на четырех основных законах, которые помогают понять, как энергия и тепло взаимодействуют в различных системах.