Hay cuatro leyes de la termodinámica, que contienen profundos significados físicos y filosóficos. Por lo tanto, es difícil darle una comprensión profunda utilizando solo unos pocos cientos de palabras.
Los expondré uno por uno y les contaré mi interpretación de su importancia.
Ley Zeroth : si A y B están por separado en equilibrio térmico con C, entonces A y B están en equilibrio térmico.
- Un objeto se proyecta verticalmente hacia arriba desde una altura inicial de 2 metros sobre el suelo y con una velocidad inicial de 44,1 m / s. ¿Cuál es la mayor altura del objeto sobre el suelo? ¿Cuál es la cantidad de tiempo durante el cual el objeto está por encima de 100 metros sobre el suelo?
- ¿Cuál es el lugar más frío del universo?
- ¿Cuál es la conexión entre la mecánica estadística y el aprendizaje profundo?
- ¿Por qué es mucho más fácil levantar cosas cuando está sumergido en agua?
- Si alguna vez descubrimos algo que desafió las leyes de la física, ¿estaríamos agregando un nuevo tema en física o cuestionando si nuestras leyes e ideas en física estaban o no equivocadas?
Importancia : Se nos permite definir un parámetro termodinámico llamado temperatura de tal manera que cuando dos objetos estén en equilibrio térmico, tengan la misma temperatura.
Conocimientos previos: cuando dos objetos están “en contacto” y no hay flujo de calor neto entre ellos, decimos que los objetos están en equilibrio térmico .
Lectura adicional: ley cero de termodinámica
Primera ley : el cambio en la energía interna total de un sistema cerrado es igual al calor suministrado al sistema sustraído por el trabajo realizado por el sistema.
Importancia : Es una reformulación de la ley de conservación de la energía : la energía total de un sistema aislado es constante en el tiempo, y la energía puede transformarse de una forma a otra, pero no puede crearse ni destruirse.
Conocimientos previos: un sistema se llama cerrado si se permite el intercambio de energía (pero no materia) con el entorno. Un sistema se llama aislado si no se permite el intercambio de energía y materia con el entorno.
Lectura adicional: primera ley de la termodinámica
Segunda ley : en cada proceso termodinámico natural, la suma de las entropías de todos los objetos no cambia (proceso reversible) o aumenta (proceso irreversible).
Importancia : podemos demostrar que esta ley garantiza que no haya una máquina perpetua, un motor perfecto y un refrigerador perfecto.
Conocimientos previos: para un principiante en el tema, es descuidado pero lo suficientemente bueno como para interpretar la entropía como el grado de desorden.
Lectura adicional: segunda ley de la termodinámica
Pregunta interesante: ¿Cómo podemos relacionar las tres definiciones diferentes de entropía?
Tercera ley : la entropía de un cristal perfecto en el cero absoluto es exactamente igual a cero.
Importancia : podemos demostrar que es imposible para cualquier proceso reducir la entropía de un sistema a su valor cero absoluto en un número finito de pasos.
Lectura adicional: tercera ley de la termodinámica