Hvad er termodynamik?

Termodynamik er en fysik specialitet dedikeret til undersøgelse af energi inden for store systemer. Mere specifikt forklarer termodynamikken forholdet mellem et systems kinetiske og potentielle energi til mængden af ​​varme og arbejde, som systemet kan producere. I årenes løb har ingeniører og matematikere, herunder Isaac Newton og James Joule, udviklet tre universelle principper for termodynamik. Disse er kendt som termodynamikloven.

Zerothloven

Termodynamikens akavet navngivet "zeroth" lov fastlægger princippet om termodynamisk ligevægt. Dette beskriver energiens tendens i et system til at sprede sig jævnt i hele systemet. Hvis du f.eks. Opvarmer en vandkande vand, vil alt vand i puljen til sidst stige til en ensartet temperatur, selv om du kun anbragte varmen til bunden af ​​potten.

Den første lov

Termodynamikens første lov eller loven om bevarelse af energi forklarer, at energi i et system ikke kan skabes eller ødelægges. I et hvilket som helst system er systemets samlede energi, som defineret af den kinetiske og potentielle energi, der er indeholdt i systemet, altid den mængde arbejde, der udføres af systemet, der trækkes fra mængden af ​​varme tilsat til systemet. Denne lov forklarer hvorfor du skal fortsætte med at tilføje gas til din bil for at køre længere. Din bil konverterer den potentielle energi, der opbevares i benzin, til varme og arbejde.

Den anden lov

Termodynamikens anden lov begrænser overførslen af ​​energi inden for et system. Ifølge loven er det umuligt at overføre 100 procent af den tilgængelige energi fra en del af systemet til et andet. Tendensen til at miste energi er kendt som entropi. I tilfælde af bilmotorer, for eksempel uanset hvor effektivt designet er, vil en del af den potentielle energi i benzin blive spildt i forbrændingsprocessen på grund af entropi. Denne lov forklarer også, hvorfor evigt maskiner er fysisk umulige.