1. Lagen om bevarande av energi (första lagen)
* Energi kan inte skapas eller förstöras, bara omvandlas från en form till en annan.
* Detta innebär att den totala mängden energi i ett stängt system förblir konstant.
* Exempel:
* Brännande trä omvandlar kemisk energi till värme och ljus.
* En hydroelektrisk damm omvandlar gravitationspotential energi till elektrisk energi.
2. Lagen om ökande entropi (andra lagen)
* I någon spontan process ökar alltid universums entropi (systemet och dess omgivningar).
* Entropi är ett mått på störning eller slumpmässighet.
* Detta innebär att naturliga processer tenderar att gå från ett tillstånd av ordning till ett tillstånd av störningar.
* Exempel:
* En varm kopp kaffe kommer naturligtvis att svalna ner till rumstemperatur.
* Ett tappat glas kommer att krossa i bitar och öka systemets störning.
3. Lagen om absolut noll (tredje lag)
* Entropin av en perfekt kristall vid absolut noll är noll.
* Detta innebär att vid den absoluta nolltemperaturen (-273,15 ° C eller -459,67 ° F) upphör alla molekylrörelser och systemet når sitt mest ordnade tillstånd.
Hur dessa lagar påverkar naturliga förändringar:
* spontana processer: Dessa är processer som förekommer naturligt utan extern inmatning av energi. De drivs av den andra lagen om termodynamik och går mot ökande entropi.
* icke-spontana processer: Dessa kräver att extern energiinmatning inträffar. De kan minska entropin av ett system, men endast på bekostnad av att öka omgivningens entropi.
* Jämvikt: Ett system är i jämvikt när dess energi och entropi är balanserade. Detta är ett tillstånd av minimal förändring, även om förändringar fortfarande kan ske på molekylnivå.
Sammanfattningsvis:
* Den totala mängden energi i ett stängt system förblir konstant.
* Naturliga processer tenderar att gå mot ökande störning (entropi).
* Dessa förändringar drivs av interaktionen mellan energi och materia och deras tendens att söka ett jämviktstillstånd.
Viktig anmärkning: Dessa lagar beskriver den övergripande trenden för energi och materiella förändringar. Det kan dock finnas undantag och specifika fall där lagarna kan tyckas kränkas. Dessa undantag förklaras vanligtvis genom att överväga hela systemet, inklusive omgivningen, och med hänsyn till effekterna av energiöverföring och interaktioner.
