Lois de la thermodynamique

Vous avez sûrement déjà entendu le concept de lois de la thermodynamique. Il est également connu pour les principes de la thermodynamique. Celles-ci renvoient aux formulations les plus élémentaires de cette branche de la physique. C'est comme s'il était notre père par rapport à la base de tout. Il s'agit d'un ensemble de situations de formule chargées de décrire le comportement des systèmes dits thermodynamiques. Ces systèmes sont une partie de l'univers isolée de manière théorique pour pouvoir faire des études et comprendre tout ce qui concerne la physique fondamentale comme la température, l'énergie et l'entropie.

Dans cet article, nous allons vous expliquer tout ce que vous devez savoir sur les lois de la thermodynamique.

Lois de la thermodynamique

Il existe 4 lois de la thermodynamique et elles sont énumérées de zéro à trois, ces lois servent à comprendre toutes les lois physiques de notre univers ainsi que l'impossibilité de voir certains phénomènes dans notre monde.

Ces lois ont des origines différentes. Certains ont été formulés à partir des précédents. La dernière loi connue de la thermodynamique est la loi zéro. Ces lois sont permanentes dans toutes les études et recherches effectuées dans les laboratoires. Ils sont essentiels pour comprendre le fonctionnement de notre univers. Nous allons décrire une à une quelles sont les lois de la thermodynamique.

Première loi de la thermodynamique

Cette loi dit que l'énergie ne peut pas être créée ou détruite, seulement transformée. Ceci est également connu comme la loi de conservation de l'énergie. Cela indique pratiquement que dans tout système physique isolé de son environnement, l'énergie dans toute sa quantité sera toujours la même. Bien que l'énergie puisse être transformée d'une manière ou d'une autre en d'autres types d'énergies, la totalité de toute cette énergie est toujours la même.

Nous allons mettre un exemple pour mieux le comprendre. Suivant ce principe, si nous fournissons une certaine quantité d'énergie sous forme de chaleur à un système physique, la quantité totale d'énergie peut être calculée en trouvant la différence entre l'augmentation de son énergie interne et le travail effectué par le système dans son alentours. Autrement dit, la différence entre l'énergie dont dispose le système à ce moment-là et le travail qu'il a effectué sera l'énergie thermique qui est libérée. Cependant, Si l'on additionne toute l'énergie totale du système, même si une partie de celle-ci a été transformée en chaleur, la somme totale de l'énergie du système est la même.

Deuxième loi de la thermodynamique

Cette loi dit ce qui suit: avec suffisamment de temps, tous les systèmes auront finalement tendance à se déséquilibrer. Ce principe est également connu sous le nom de loi d'entropie. Elle peut être résumée comme suit. La quantité d'entropie qui existe dans l'univers a tendance à augmenter avec le temps. L'entropie d'un système est ce qui mesure son degré de désordre. Autrement dit, la deuxième loi de la thermodynamique nous dit que le degré de désordre des systèmes augmente une fois qu'ils ont atteint le point d'équilibre. Ceci ou cela signifie que si nous donnons suffisamment de temps à un système, il finira par avoir un déséquilibre.

C'est la loi qui est chargée d'expliquer l'irréversibilité de certains phénomènes physiques. Par exemple, nous aide à expliquer pourquoi un papier a brûlé un papier ne peut pas retrouver sa forme d'origine. Dans ce système dit papier et feu, le désordre a tellement augmenté qu'il n'est pas possible de revenir à son origine. Cette loi introduit la fonction d'état d'entropie, qui, dans le cas des systèmes physiques, est chargée de représenter le degré de désordre et sa perte inévitable d'énergie.

Tout cela fonctionne avec l'entropie, liant le degré d'énergie qui ne peut pas être utilisé par un système et qui est donc perdue dans l'environnement. Cela se produit s'il s'agit d'un changement de l'état d'équilibre. Le dernier degré d'équilibre aura plus d'entropie que le premier. Cette loi stipule que le changement d'entropie sera toujours égal ou supérieur au transfert de chaleur divisé par la température du système. La température dans ce cas est une variable importante pour définir l'entropie du système.

Pour comprendre le deuxième principe de la thermodynamique, nous allons donner un exemple. Si nous brûlons une certaine quantité de matière et que nous assemblons la balle avec les cendres qui en résultent, nous pouvons vérifier qu'il y a moins de matière qu'à l'état initial. En effet, la matière s'est transformée en gaz qui ne peuvent être récupérés et qui conduisent à la dispersion et au désordre. C'est ainsi que nous voyons que dans l'état un il y avait au moins une entropie que dans l'état deux.

Troisième loi de la thermodynamique

Cette loi dit ce qui suit: en atteignant le zéro absolu, les processus des systèmes physiques s'arrêtent. Le zéro absolu est la température la plus basse à laquelle nous pouvons être. Dans ce cas, nous mesurons la température en degrés Kelvin. De cette manière, on précise que la température et le refroidissement font ramener l'entropie du système à zéro absolu. Dans ces cas, il est davantage traité comme une constante définie. Lorsque le zéro absolu est atteint, les processus des systèmes physiques s'arrêtent. Par conséquent, l'entropie aura une valeur minimale mais constante.

Atteindre le zéro absolu ou non est facile. La valeur du zéro absolu en degrés kelvin est zéro mais si nous l'utilisons dans la mesure de l'échelle de température Celsius est -273.15 degrés.

Loi zéro de la thermodynamique

Cette loi a été la dernière en vigueur et se lit comme suit: si A = C et B = C, alors A = B. Ceci établit les préceptes fondamentaux et fondamentaux des trois autres lois de la thermodynamique. C'est celle qui suppose le nom de loi d'équilibre thermique. Autrement dit, si les systèmes sont en équilibre thermique indépendamment des autres systèmes, ils doivent être en équilibre thermique les uns avec les autres. Cette loi permet d'établir le principe de température. Ce principe sert à comparer l'énergie thermique de deux corps différents trouvés en équilibre thermique l'un avec l'autre. Si ces deux corps ont un équilibre thermique, il sera inutilement à la même température. Si, en revanche, les deux modifient l'équilibre thermique avec un troisième système, ils seront également l'un avec l'autre.

J'espère qu'avec ces informations, vous pourrez en apprendre davantage sur les lois de la thermodynamique.