熱力学の法則とは何ですか?

熱力学は、仕事が熱に変換されるときと熱が仕事に変換されるときのプロセスを研究する物理学の一分野です。最も簡単な例は、手をこすり合わせる場合です。だんだんと手の表面が温かくなります。さらに、掘削によって熱または熱エネルギーが生成される場合にも、この科学分野を見つけることができます。

一般に、熱力学では、熱エネルギーが1つの媒体から別の媒体にどのように流れるか、エネルギーの流れのプロセス、およびこのエネルギーを伝達した結果を理解する必要があります。この科学分野で非常に重要な変数には、温度、熱、エネルギー、圧力、および体積が含まれます。

熱力学では、適用される4つの法則があります。今回は、これら4つの法則について説明します。

熱力学の法則0

この法則は、普遍的に適用できる熱平衡について説明しています。これは、物質と物質を組み合わせると、同じ熱平衡を持つことを意味します。 2つのシステムが3番目のシステムと熱平衡にあるとき、それらは互いに熱平衡にあります。

熱力学の法則1

熱力学の法則は、エネルギー保存の法則をさらに説明しています。エネルギーを作り出したり破壊したりすることはできませんが、形を変えることしかできません。この法則に従って、次のような数式があります。

Q =熱/受け取った/放出した熱(J)

W =エネルギー/仕事(J)

ΔU=エネルギーの変化(J)

(また読む:オームの法則を計算する定義、式、および例)

上記の式は、エネルギーまたは仕事の国際単位であるジュールを使用しています。この式から、物体が受け取ったり放出したりする熱の合計が、仕事とエネルギーの変化として使用されることがわかります。

熱力学の法則2

この法則は、システムを備えたオブジェクト内の熱流の自然条件について説明しています。熱は高温の物体から低温の物体に自然に流れます。熱は、努力なしに冷たい物体から熱い物体に自発的に流れることはありません。

熱力学の法則3

熱力学の最後の法則は絶対零度を扱います。この法則によれば、システムが絶対零度(ケルビン度)に達すると、すべてのプロセスが停止し、システムのエントロピーが最小値に達します。この第3の法則は、絶対零度で完全結晶構造を持つ物体のエントロピーもゼロであると述べています。

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