我们解释了热力学定律是什么，这些原理的起源是什么以及每个原理的主要特征。
什么是热力学定律？
热力学定律（或热力学原理）描述了三个基本物理量的行为，即 温度， 这 活力 和熵，表征热力学系统。 “热力学”一词来自希腊语 热水瓶， 这是什么意思 ”热”，Y 发电机， 这是什么意思 ”力量”.
从数学上讲，这些原则被描述为 放 解释热力学系统行为的方程组，定义为任何研究对象（从 分子 或 人， 直到 大气层 或平底锅中的沸水）。
有四个热力学定律，它们对于理解热力学的物理定律至关重要。 宇宙 以及某些现象的不可能性，例如 移动 永动的。
热力学定律的起源
四大原则 热力学 它们有不同的起源，有些是从以前的版本中制定出来的。事实上，第一个建立起来的是第二个，即法国物理学家和工程师尼古拉斯·莱昂纳德·萨迪·卡诺 (Nicolás Léonard Sadi Carnot) 在 1824 年的工作。
然而，在 1860 年，这个原理被鲁道夫克劳修斯和威廉汤普森再次提出，然后加入了我们现在称之为热力学第一定律的内容。后来第三个假设出现，也被称为“纳斯特公设”，因为它是由于沃尔特能斯特在 1906 年至 1912 年间的研究而产生的。
1930年，古根海姆和福勒提出了所谓的“零定律”。应该说，并不是所有领域都承认它是真正的法律。
热力学第一定律
第一定律被称为“能量守恒定律”，因为它规定在任何 系统 与环境隔离，能量总量将始终相同，即使它可以从一种形式的能量转化为不同的形式。或者换句话说：能量不能被创造或破坏，只能被转化。
因此，通过向物理系统提供给定的热量 (Q)，其总能量可以计算为所提供的热量减去工作 (W) 系统对其周围环境执行的操作。用公式表示：ΔU = Q - W。
作为这条定律的一个例子，让我们想象一个飞机引擎。它是一个热力学系统，由燃料在燃烧过程中发生化学反应组成。 燃烧, 释放热量并做功（使飞机移动）。所以：如果我们可以测量完成的功和释放的热量，我们就可以计算系统的总能量并得出结论，发动机中的能量在飞行过程中保持不变：能量既没有产生也没有消失，而是发生了变化的 化学能源 到 热量能量 是动能 （运动，即工作）。
热力学第二定律
第二定律，也称为“熵定律”，可以概括为 熵 在宇宙中趋于增加 天气.这意味着系统的无序程度增加，直到达到平衡点，这是系统的最大无序状态。
该定律引入了物理学中的一个基本概念：熵的概念（由字母 S 表示），它在物理系统的情况下表示无序程度。原来，在每一个有能量转化的物理过程中，都有一定量的能量是不可用的，即不能做功。如果你不能做功，在大多数情况下，能量就是热量。系统释放的热量，它所做的是增加系统的无序，它的熵。熵是系统无序程度的量度。
该定律的表述确定熵 (dS) 的变化将始终等于或大于传播热量 (dQ)，除以系统的温度 (T)。即：dS≥dQ/T。
用一个例子来理解这一点，燃烧一定量的就足够了 事情 然后收集产生的灰烬。当称重它们时，我们将验证它比初始状态的物质少：部分物质以下列形式转化为热量 气体 他们不能对系统做任何工作，并且他们会导致系统混乱。
热力学第三定律
第三定律指出，一个系统的熵为零时将是一个确定的常数。换句话说：
- 当达到绝对零（开尔文单位为零）时，物理系统的过程停止。
- 在达到绝对零（开尔文单位为零）时，熵具有恒定的最小值。
每天都很难达到所谓的绝对零度（-273.15°C），但我们可以通过分析冰箱里发生的事情来思考这个定律： 食物 我们在那里存放会变得很冷，以至于里面的生化过程会减慢甚至停止。这就是为什么它的分解被延迟并且它的 消耗 更长的时间。
热力学零定律
尽管它是最后运行的，但“零定律”以该名称为人所知。也称为 热平衡定律，这个原则规定：“如果两个系统在 热平衡 独立于第三个系统，它们也必须彼此热平衡”。逻辑上可以表示为：如果A=C且B=C，则A=B。
这个定律允许我们比较三个不同物体 A、B 和 C 的热能。如果物体 A 与物体 C 处于热平衡（它们具有相同的温度）并且 B 也与 C 具有相同的温度，则 A 和B 有相同的温度。
另一种表述这个原理的方式是论证当两个不同温度的物体接触时，它们会交换热量，直到它们的温度相等。
这条定律的日常例子很容易找到。当我们进入冷水或热水时，我们只会在最初的几分钟内注意到温度的差异，因为我们的身体随后会与水 我们将不再注意到差异。当我们进入一个热的或冷的房间时也会发生同样的情况：我们首先会注意到温度，但随后我们将不再感知差异，因为我们将与它进入热平衡。