Zasady Termodynamiki – zerowa, pierwsza, druga i trzecia

Zasady termodynamiki to ogólne wyniki, dotyczące dużej ilości badań nad własnościami ciał (czyli makroskopowymi). Wyróżniamy cztery zasady termodynamiki:

- Zerowa zasada termodynamiki – to prawo mówiące o tym, że układy termodynamiczne są równoważne. Tym samym mówi to nam o tym, że istnieje temperatura empiryczna.

- I zasada termodynamiki – to prawo mówiące o zachowaniu energii na rzecz układów termodynamicznych.

- II zasada termodynamiki – to prawo mówiące o stałym wzroście entropii. Określa kierunek, w którym mają prawo przebiegać termodynamiczne procesy.

- III zasada termodynamiki – to prawo mówiące o tym, że entropia zmierza do zera, wtedy gdy temperatura bezwzględna układu również spada do zera.

Zasady termodynamiki – Zerowa zasada termodynamiki

Układ izolowany to taki, który niezwiązany ze stanem pierwotnym, dołącza z biegiem czasu do stanu termodynamicznej równowagi. Warunkiem tego, aby osiągnąć tę termodynamiczną równowagę, jest obowiązek tego, aby występowała także równowaga termiczna, dynamiczna i chemiczna. Stan równowagi, jego czas osiągnięcia jest uzależniony od początkowego stanu oraz tego, w jakich warunkach oddziałują części składowe układu.

Zasady termodynamiki – I zasada termodynamiki

- Energia występująca w układzie zachowawczym, nie może powstawać ani zanikać, jedynym wyjściem jest to, że może się przeistaczać z jednej w drugą postać.

- Nie ma możliwości stworzenia „perpetuum mobile” dotyczącego pierwszego rodzaju. Miałaby to być maszyna, która wykonywałaby pracę o nieokreślonej ilości i bez otrzymywania zewnętrznej energii.

Energia wewnętrzna może ulec zmianie tylko i wyłącznie w kontakcie z otoczeniem. Ta zasada jest zgodna z zasadą zachowania energii. Energia ta, może być przekazywana między innymi na poziomie cząstkowym. Czyli w przypadku np. zderzeń. Ta energia przekazywane układowi przez otoczenie lub odwrotnie to zjawisko ciepła.

Zasady termodynamiki – II zasada termodynamiki

Sformułowania alternatywne:

- Idealna maszyna chłodząca jest niemożliwa do zrealizowania. Jest tak dlatego, że proces termodynamiczny, nie istnieje, wtedy gdy byłoby tylko możliwe pobranie ciepła z chłodnego zbiornika w celu przekazania go do cieplejszego.

- Proces termodynamiczny nie może istnieć wtedy, gdy pobranie ciepła ze zbiornika w celu całościowej zamiany tegoż ciepła na mechaniczną pracę byłoby wynikiem.

Zasady termodynamiki – III zasada termodynamiki

Zmienne parametry układu wraz z temperaturą są potrzebne do Entropii, tzn. S=S(T,X), X jest to określenie fizycznej własności. Zmiana w tej sytuacji, może Eale nie musi zmieniać także entropie.

Sformułowania alternatywne:

- Nie jest możliwe, aby za pomocą jakichś działań, które są nieuzależnione od stopnia wyidealizowania, aby sprowadzić dowolny układ przez ciąg działań, który jest skończony do temperatury wskazującej zero bezwzględne.

- Nie jest możliwe, aby za pomocą jakichś działań, które są nieuzależnione od stopnia wyidealizowania, aby sprowadzić dowolny układ entropii pochodzący z dowolnego układu do temperatury wskazującej zero bezwzględne przez skończoną liczbę kroków.

- Entropia tworzy doskonałe kryształy, gdy dąży do zera, podczas gdy temperatura zmierza do wartości 0 K.

Tak właśnie prezentują się wszystkie cztery zasady termodynamiki.