Termodinamik, ısı enerjisinin transferiyle ilgili bir fizik alanıdır. Genellikle bir dizi yasa açısından anlaşılır.
Sıfırıncı yasa, aşağıdakileri tanımlamaya yardımcı olur:sıcaklık kavramı, nesneler arasındaki termal denge ile ilgisi olduğu gibi. Isı, daha sıcak maddeden daha soğuk maddeye akar ve bazen termodinamik denge olarak adlandırılan termal denge, net ısı akışı olmadığında meydana gelir. Bu, nesneler aynı sıcaklıkta olduğunda meydana gelir.
Termodinamiğin Sıfırıncı Yasası Nedir?
Başlangıçta termodinamiğin üç merkezi yasası vardı. Bununla birlikte, 1900'lerin başında bilim adamları, teorilerinin eksiksiz ve doğru olması için daha temel başka bir yasanın gerekli olduğunu fark ettiler. Çünkü bu yasa diğerlerinden daha temel kabul edilerek dördüncü yasa olarak adlandırıldı. termodinamik uygun görünmüyordu, bu yüzden her şeyin yerini aldığını göstermek için sıfırıncı yasa yapıldı. diğerleri.
Termodinamiğin sıfırıncı yasası, eğer termal sistem A termal sistem B ile termal dengedeyse, ve termal sistem B, termal sistem C ile termal dengedeyse, o zaman A, termal dengede olmalıdır. C.
Buna bir denirgeçişli ilişki, ve ayrıca cebirde de yaygın olarak görülür: Eğer A = B ve B = C ise, o zaman A = C. Termodinamiğin sıfırıncı yasası bu kavramı sıcaklıkla temsil eder.
Termodinamiğin Sıfırıncı Yasasının Önemi
Matematik teorileri genellikle denklik ilişkisi adı verilen bir ilişkiyi gerektirir: İki şeyin aynı olup olmadığını söylemenin bir yolu. Sıfırıncı yasa, termodinamiğin eşdeğerlik ilişkisidir, çünkü matematiksel sıcaklık kavramını sağlar ve fiziksel termometrelerin varlığına izin verir.
Anahtar bir kavram, enerji ve sıcaklık arasındaki farktır. İki ayrı nesnenin ne kadar enerjiye sahip olduğunu bilmek, temas ettiklerinde ısının hangi yöne akacağını bilmek için yeterli değildir. Isı akışının yönünü belirleyen iki sistemin bağıl sıcaklıklarıdır.
Fakat sıcaklık nasıl ölçülebilir? Tipik olarak bir termometre, sıcaklığına bağlı olarak bilinen ve kalibre edilmiş özellikler sergileyen bir nesnedir. Örneğin, cıva ısındıkça hacmi iyi tanımlanmış bir şekilde genişler. Termometreyi bir nesneyle termal dengeye getirmek ve ardından cıvanın ne kadar genişlediği gibi bu özellikleri gözlemlemek, bir nesnenin sıcaklığını ölçmenin bir yoludur.
Sıfırıncı yasanın önemi, iki nesnenin sıcaklıklarını karşılaştırmaya çalışırken görülebilir. A sıvısına bir termometre konursa, o sıvı ile termal dengeye girer ve belirli bir sıcaklık okur.
Bu termometre daha sonra sıvı B'ye yerleştirilirse, termal dengeye ulaşır ve tam olarak aynı sıcaklığı okur. A sıvısı ile termal dengedeydi, sıfırıncı yasa, sıvı A ve sıvı B'nin aynı olduğunu söylememize izin veriyor. sıcaklık.
Termodinamiğin Diğer Kanunları
Termodinamiğin birinci yasası, yalıtılmış bir sistemin toplam enerjisininsabit. Sistemin iç enerjisindeki değişim her zaman sisteme verilen ısı ile sistemin çevresinde yaptığı iş arasındaki farka tam olarak eşit olacaktır.
Termodinamiğin ikinci yasası şöyle der:toplam entropiYalıtılmış bir sistemin zaman içinde asla azalmaz. Yalıtılmış sistemin toplam entropisivebazı ideal durumlarda çevresi sabit kalabilir, ancak asla küçülemez.
Termodinamiğin üçüncü yasası, yalıtılmış bir sistemin entropisinin, sıcaklığı mutlak sıfıra yaklaştıkça sabit hale geldiğini belirtir. Bu sabit entropi değeri, sistemin hacmi veya basıncı gibi başka hiçbir parametreye bağlı olamaz.
