Termodynamika

Termodynamika to dział fizyki badający zjawiska związane z ciepłem, jego przemianami i sposobami przenoszenia. Efekty cieplne towarzyszą wielu procesom, spotykamy je nie tylko w różnych systemach ogrzewania, ale i w silnikach i maszynach wszelkiego rodzaju. Prawa rządzące zjawiskami cieplnymi opisują trzy zasady termodynamiki. Pierwsza zasada głosi, że ciepło stanowi jedną z form energii, a ponieważ całkowita energia układu musi być zachowana, oznacza to, że przyrost ciepła musi wiązać się z dostarczeniem odpowiadającej mu ilości energii. Na tej właśnie zasadzie działają turbiny gazowe i reaktory jądrowe, w których następuje zmiana energii chemicznej paliwa w energię cieplną. Podobnie, ciepło wytworzone przez piecyk elektryczny musi być równe dostarczonej do piecyka energii elektrycznej.

Drugie prawo termodynamiki określa kierunek przepływu ciepła. Zgodnie z nim ciepło zawsze przekazywane jest przez ciało cieplejsze ciału zimniejszemu i nigdy na odwrót. Na pewno nie zdarzyło ci się zobaczyć, żeby ciepło z zimnej filiżanki przeszło do gorącej kawy, czyniąc ją jeszcze gorętszą!

Trzecia zasada mówi nam, że nie można bez końca odbierać ciału ciepło, tak żeby osiągnęło ono temperaturę zera absolutnego (zero na skalę Kelwina).

Do trzech wymienionych zasad dodaje się jeszcze zwykle czwarte prawo, zwane zerową zasadą termodynamiki. Wynika ona z trzech podstawowych zasad i została sformowaną później. Głosi ona, że jeśli dwa ciała mają tę samą temperaturę co ciało trzecie, to wszystkie trzy ciała mają taką samą temperaturę. O takich ciałach mówi się, że znajdują się w stanie równowagi cieplnej między sobą.