Termodinamika

Termodinamika je grana fizike koja proučava toplotne procese. Procesi razmjene toplote kao vrste energije, kao i njenog pretvaranja u drugi oblik energije su vrlo složeni, pa se uglavnom posmatraju pojave koje se odvijaju ravnotežno. Ti procesi se opisuju preko osnovnih veličina stanja: pritisak, temperatura i volumen.

Animaciju pojednostavljen triple-ekspanzije motora. Visokotlačnim parnim (crvena) ulazi iz kotla i prolazi kroz motor, iscrpljujući kao niskog pritiska pare (plave), obično na kondenzator.

Termodinamika se uglavnom bavi tekućim tvarima koje nemaju konstantnu gustoću, tj. ona je funkcija veličina stanja. Unutar nekog sistema odvijaju se promjene prelaska iz jednog u drugo stanje, tj. mjenjaju se veličine stanja, a cjeli proces se opisuje samo pomoću veličina na početku i na kraju. Također se proučavaju izmjene toplote između više sistema i promjene entalpije i entropije tih sistema.

Zakoni termodinamike

Glavni članak: Zakoni termodinamike

Nulti zakon termodinamike (definicija temperature)

Temperatura je skalarna veličina svojstvena termodinamičkim sistemima u ravnoteži, na takav način da je jednakost temperatura nužan uslov za termodinamičku ravnotežu. Nulti zakon termodinamike kaže da više sistema prepušteni sami sebi teže u postizanju ravnoteže : toplotne, hemijske, mehaničke, nakon nekog vremena .

Prvi zakon termodinamike - Zakon o očuvanju energije

Energija se ne može stvoriti ni iz čega niti se može uništiti, već se može samo prenijeti iz jednog oblika u drugi, ili s jednog tijela na drugo.

Alternativna formulacija glasi: nemoguće je napraviti stroj (perpetuum mobile) koji bi stvarao energiju ni iz čega.

Drugi zakon termodinamike

Nemoguć je proces u kome bi toplota spontano prelazila s tijela niže temperature na tijelo više temperature.

Alternativno se govori o gubicima rada zbog nepovratnosti procesa, tj. u realnim procesima je za povratak u početno stanje potrebno uložiti energiju. Ta nepovratnost se mjeri porastom entropije.

Treći zakon termodinamike

Nije moguće konačnim brojem procesa sniziti temperaturu bilo kojeg sistema na 0 K.

Sve entropije su iste na 0 K, i iznose nula (entropije svih sistema i podsistema teže jednakoj vrijednosti na 0 K).

Terminologija

Neki češći termini:

• Kinetička energija
• Potencijalna energija
• Termodinamičar

Nedovršeni članak Termodinamika koji govori o fizici treba dopuniti. Dopunite ga prema pravilima Wikipedije.