Πώς αντλείτε τη θερμοδυναμική της εξίσωσης;
Ο νόμος της θερμοδυναμικής Zeroth δηλώνει ότι εάν δύο συστήματα βρίσκονται σε θερμική ισορροπία με ένα τρίτο σύστημα, τότε βρίσκονται σε θερμική ισορροπία μεταξύ τους. Αυτός ο νόμος βασίζεται στην παρατήρηση ότι η θερμότητα ρέει από ένα θερμότερο αντικείμενο σε ένα ψυχρότερο αντικείμενο και ποτέ το αντίστροφο.
Ο πρώτος νόμος της θερμοδυναμικής δηλώνει ότι η ενέργεια δεν μπορεί να δημιουργηθεί ή να καταστραφεί, μεταφέρονται μόνο. Αυτός ο νόμος βασίζεται στην παρατήρηση ότι η συνολική ποσότητα ενέργειας σε ένα απομονωμένο σύστημα παραμένει σταθερή, ακόμη και αν η ενέργεια μεταφέρεται από τη μία μορφή σε άλλη.
Ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής δηλώνει ότι η εντροπία ενός κλειστού συστήματος αυξάνεται πάντα με την πάροδο του χρόνου. Αυτός ο νόμος βασίζεται στην παρατήρηση ότι η διαταραχή αυξάνεται πάντοτε σε ένα κλειστό σύστημα και ποτέ το αντίστροφο.
Αυτοί οι τρεις νόμοι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να αντλήσουν πολλές άλλες θερμοδυναμικές εξισώσεις. Για παράδειγμα, η εξίσωση για την αλλαγή στην εντροπία ενός συστήματος είναι:
$$ \ delta s =\ frac {\ delta q} {t} $$
Όπου $ \ delta s $ είναι η αλλαγή στην εντροπία, $ \ delta q $ είναι η θερμότητα που προστίθεται στο σύστημα και το $ t $ είναι η θερμοκρασία του συστήματος.
Η εξίσωση για την αλλαγή στην εσωτερική ενέργεια ενός συστήματος είναι:
$$ \ delta u =\ delta q - \ delta w $$
Όπου $ \ delta u $ είναι η αλλαγή στην εσωτερική ενέργεια, $ \ delta q $ είναι η θερμότητα που προστίθεται στο σύστημα, και $ \ delta w $ είναι το έργο που κάνει το σύστημα.
Η εξίσωση για την αλλαγή στην ελεύθερη ενέργεια του Gibbs ενός συστήματος είναι:
$$ \ delta g =\ delta h - t \ delta s $$
Όπου $ \ delta G $ είναι η αλλαγή στην Gibbs Free Energy, $ \ Delta H $ είναι η αλλαγή στην ενθαλπία, $ t $ είναι η θερμοκρασία του συστήματος και $ \ delta s $ είναι η αλλαγή στην εντροπία.
Αυτές οι εξισώσεις είναι μόνο μερικά παραδείγματα των πολλών θερμοδυναμικών εξισώσεων που μπορούν να προκύψουν από τους νόμους της θερμοδυναμικής. Αυτές οι εξισώσεις χρησιμοποιούνται για τη μελέτη μιας ευρείας ποικιλίας φαινομένων, συμπεριλαμβανομένης της συμπεριφοράς των θερμικών μηχανών, των ψυγείων και των χημικών αντιδράσεων.
