Закони термодинамике

Из Википедије, слободне енциклопедије

Закони термодинамике су скуп од четири основна закона у термодинамици који директно следе из постулата термодинамике.

Термодинамички циклуси
Thermodynamics navigation image.svg
Чланак припада области «Термодинамика».
Аткинсонов циклус
Брајтонов циклус
Гирнаов циклус
Дизелов циклус
Калинов циклус
Карноов циклус
Ленуаров циклус
Миллеров циклус
Отто циклус
Ренкинов циклус
Стирлингенов циклус
Тринклеренов циклус
Хамфријев циклус
Ериксонов циклус
Садржај термодинамике
Закони термодинамике
Једначина стања
Термодинамичке величине
Термодинамички потенцијали
Термодинамички циклуси
Фазне промене
уреди

Основни термодинамички закони су теоријска основа термодинамике. Постоје четири општа закона термодинамике чија важност не зависи од врста термодинамичких система и њихових интеракција, већ само од протока материје и енергије.

Нулти закон[уреди]

Нулти закон термодинамике тврди да је термодинамичка равнотежа релација еквиваленције.

Ако су два термодинамичка система у равнотежи са трећим, онда су у равнотежи и међу собом.

Нулти закон се добија из нултог постулата термодинамике:

Постоје одређена стања једноставног термодинамичког система (која се називају термодинамички равнотежна стања) у којима је он потпуно одређен унутрашњом енергијом (U), запремином (V) и број честица сваке од компоненти које чине тај систем (N1,N2, ... N3).

Први закон[уреди]

Први закон термодинамике се односи на одржање енергије.

Промена унутрашње енергије затвореног термодинамичког система једнака је збиру топлотне енергије додате систему и термодинамичког рада примењеног на систем.

Први закон термодинамике следи из првог постулата термодинамике:

Постоји функција (која се назива ентропија) екстензивних параметара било ког композитног система (система који се састоји од једне или више компоненти) која је дефинисана за сва термодинамички равнотежна стања и за коју ће претпостављени параметари који описују систем, у одсуству унутрашњих ограничења имати оне вредности које ће максимизовати ову функцију на многострукости ограниченој равнотежним стањима.

Други закон[уреди]

Други закон термодинамике везан је за дефиницију ентропије.

Укупна ентропија изолованог термодинамичког система се увећава до своје максималне вредности.

Други закон се добија из другог постулата термодинамике у којем се дефинише функција ентропија:

Ентропија је непрекидна, диференцијабилна и монотоно растућа функција енергије. Ентропија композитног система је адитивна функција његових подсистема.

Трећи закон[уреди]

Трећи закон термодинамике говори о немогућности достизања апсолутне нуле температуре.

Када се систем асимптотски приближава температурној апсолутној нули ентропија тежи својој минималној вредности (нули).

Трећи закон термодинамике је последица трећег постулата:

На нултој температури (температура се дефинише као парцијални извод унутрашње енергије по ентропији, где су сви остали екстензивни параметри фиксирани) ентропија је нула.

Види још[уреди]