熱力学のゼロス法則 2つのシステムが3番目のシステムと熱平衡状態にある場合、それらは互いに熱平衡状態にあると述べています。この法則は、熱がより熱いオブジェクトからより冷たいオブジェクトに流れるという観察に基づいています。
熱力学の最初の法則 エネルギーを作成または破壊することはできず、移動するだけであると述べています。この法則は、たとえエネルギーがある形式から別の形態に伝達されたとしても、孤立したシステムのエネルギーの総量が一定のままであるという観察に基づいています。
熱力学の第2法則 閉じたシステムのエントロピーは常に時間とともに増加すると述べています。この法律は、障害が常に閉じたシステムで増加するという観察に基づいており、逆は決して周りではありません。
これらの3つの法則を使用して、他の多くの熱力学方程式を導き出すことができます。たとえば、システムのエントロピーの変化の方程式は次のとおりです。
$$ \ delta s =\ frac {\ delta q} {t} $$
ここで、$ \ delta s $はエントロピーの変化であり、$ \ delta q $はシステムに追加される熱、$ t $はシステムの温度です。
システムの内部エネルギーの変化の方程式は次のとおりです。
$$ \ delta u =\ delta q - \ delta w $$
ここで、$ \ delta u $は内部エネルギーの変化であり、$ \ delta q $はシステムに追加された熱であり、$ \ delta w $はシステムによって行われた作業です。
システムのギブス自由エネルギーの変化の方程式は次のとおりです。
$$ \ delta g =\ delta h -t \ delta s $$
ここで、$ \ delta g $はギブスフリーエネルギーの変化であり、$ \ delta h $はエンタルピーの変化、$ t $はシステムの温度であり、$ \ delta s $はエントロピーの変化です。
これらの方程式は、熱力学の法則から導き出すことができる多くの熱力学方程式のほんの一例です。これらの方程式は、熱エンジン、冷蔵庫、化学反応の挙動など、さまざまな現象を研究するために使用されます。
