Termodinamiğin Birinci Yasası: Enerjinin Korunumu

Termodinamiğin birinci yasası, bir sistemin toplam enerjisinin korunması gerektiğini belirtir. Başka bir deyişle, bir sistemde enerji ne yaratılabilir ne de yok edilebilir, ancak farklı formlara dönüştürülebilir.

Birinci yasa, enerji denklemi olarak ifade edilebilir: ΔU = Q - W, burada ΔU sistemin iç enerjisindeki değişimdir, Q sisteme aktarılan ısıdır ve W sistem tarafından yapılan iştir.

Birinci yasa, çeşitli uygulamalarda kullanılır, örneğin ısı motorlarının verimliliğini hesaplamak, kimyasal reaksiyonların enerji değişimlerini tahmin etmek ve biyolojik süreçlerde enerji akışını anlamak.

Termodinamiğin İkinci Yasası: Entropi

Termodinamiğin ikinci yasası, kapalı bir sistemin entropisinin (düzensizliğin bir ölçütü) zamanla her zaman artacağını belirtir.

İkinci yasa, Clausius ifadesi veya Kelvin ifadesi olarak da ifade edilebilir. Clausius ifadesi, ısı asla kendiliğinden daha soğuk bir bölgeden daha sıcak bir bölgeye akmayacağını belirtirken, Kelvin ifadesi, mutlak sıfıra (0 K veya -273,15 °C) ulaşmak imkansız olduğunu belirtir.

İkinci yasa, evrenin düzensizliğinin sürekli arttığını gösterir ve bu da düzensizliği azaltma yönündeki çabalara yönelik temel bir sınırlamadır.

Termodinamiğin Üçüncü Yasası

Termodinamiğin üçüncü yasası, mutlak sıfırda bir kristalin entropisinin sıfır olacağını belirtir.

Bu yasa, bir sistemin mutlak sıfıra yaklaştıkça düzeninin maksimum düzeye ulaşacağını gösterir. Üçüncü yasa, mükemmel kristallerin mutlak sıfırda mükemmel düzende olduğunu ve herhangi bir entropiye sahip olmadığını ima eder.

Bu yasa, mutlak sıfıra ulaşmada pratik sınırlamalar olduğu için, deneysel olarak doğrudan test edilememekle birlikte, istatistiksel mekanik yoluyla teorik olarak çıkarılmıştır.