Termódýnamík

Termódýnamík er grein innan eðlisfræði sem fjallar um hita, vinnu og orku, og sambandið milli þeirra. Hún rannsakar hvernig orka breytist á milli mismunandi forma, sérstaklega varmaorku og vinnu. Helstu lögmál hugtaksins, þekkt sem varmafræðilögmálin, eru grundvallaratriði í skilningi okkar á eðlisfræðilegum kerfum.

Fyrsta varmafræðilögmálið, einnig þekkt sem lögmál varðveislu orku, segir að orka geti ekki skapast eða eyðilagst, aðeins breyst frá einu formi til annars. Annað varmafræðilögmálið fjallar um entropíu, sem mælir óreglu í kerfi. Það segir að entropía í einangruðu kerfi muni alltaf aukast með tímanum, sem þýðir að kerfi hafa tilhneigingu til að færast frá skipulagi til óreiðu.

Þriðja varmafræðilögmálið lýsir hegðun kerfa þegar hitastig nálgast algilt núll. Það bendir til þess að entropía kerfis nálgist fastan lágmarksgildi þegar hitastig fer að algildi núlli. Fjórða varmafræðilögmálið, stundum kallað núllulögmálið, ákvarðar að ef tvö kerfi eru í jafnvægi við þriðja kerfið, þá eru þau líka í jafnvægi hvert við annað.

Hugtakið hefur víðtæka notkun í mörgum vísindagreinum og verkfræðideildum, þar á meðal efnafræði, verkfræði og líffræði. Það er notað til að skilja og hanna allt frá vélum og orkuverum til efnahvarfa og líffræðilegra ferla.