Θερμοδυναμική: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

Η '''θερμοδυναμικήΘερμοδυναμική''' είναι η μελέτη της μετατροπής της ενέργειας από μηχανική ενέργεια -έργο- σε [[θερμότητα]] και αντίστροφα, μέσα από τη μελέτη των θερμικών διεργασιών.<ref>http://science.howstuffworks.com/heat-info2.htm http://science.howstuffworks.com/heat-info2.htm</ref> Με τον όρο διεργασία εννοούμε την μετάβαση από τη μια κατάσταση ενός συστήματος σε μια άλλη. Η θερμοδυναμικήΘερμοδυναμική ασχολείται μόνο με την μακροσκοπική απόκριση των συστημάτων που την αποτελούν, την οποία και μπορούμε να υπολογίσουμε πειραματικά.<ref>[http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/thermo0.html http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/thermo0.html]</ref> Η θερμοδυναμικήΘερμοδυναμική σήμερα αποτελεί έναν πολύ βασικό κλάδο φυσικήςτης Φυσικής, με πολλές εφαρμογές σε άλλες επιστήμες, και διδάσκεται σανως προπτυχιακό μάθημα σε επιστήμονες και μηχανικούς σε όλο τον κόσμο.<ref>Cengel, Yunus A.; Boles, Michael A. (2005). Θερμοδυναμική για μηχανικούς [http://www.tziola.gr/gr/PreviewBook.asp?ID=194 ISBN Α Τόμος: 960-7219-65-1]</ref>

Η επιστήμη της θερμοδυναμικήςΘερμοδυναμικής έχει τη βάση της σε τρεις θεμελιώδεις νόμους. Μέσα από τους νόμους εισάγονται δύο κεντρικές της έννοιες, η [[ενέργεια]] και η [[εντροπία]]. Κεντρικές στη μελέτη της θερμοδυναμικήςΘερμοδυναμικής είναι οι έννοιες του συστήματος και του περιβάλλοντος. Αν και η συστηματική μελέτη της θερμοδυναμικήςΘερμοδυναμικής ξεκίνησε από την κατασκευή των πρώτων κινητήρων στα τέλη του 17ου αιώνα, σήμερα έχει αποκτήσει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών σε άλλες επιστήμες πλην της μηχανικής και των εφαρμογών της όπως η χημεία, η βιολογία και η επιστήμη υλικών <ref>Smith, J.M.; Van Ness, H.C., Abbott, M.M. (2005). Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics. McGraw Hill.[http://www.amazon.com/Introduction-Chemical-Engineering-Thermodynamics-Mcgraw-Hill/dp/0073104450/ref=sr_1_1?ie=UTF8&s=books&qid=1262995145&sr=8-1 ISBN 978-0-07-310445-4 ]</ref>

Η ιδέα για τη χρήση της θερμότητας για τη μετάδοση κίνησης υπάρχει από την αρχαιότητα, εντούτοις οι θερμικές μηχανές εκείνης της περιόδου δεν είχαν πρακτική χρήση. Η πρώτη θερμική μηχανή είναι ο ''[[αιολόσφαιρα|αιολικός κινητήρας]]'' του Ήρωνα. Ο [[Ήρωνας]] περιγράφει και ένα σύστημα που έκλεινε τις πόρτες ενός ναού με χρήση της θερμότητας από τη φωτιά που άναβε το βωμό του ναού.<ref>Ανδρέα Δημαρόγκωνα. (1979). Μαθήματα Ιστορίας της τεχνολογίας [http://www.papasotiriou.gr/product.gbook.asp?pfid=397756&prid=86181&deid=0 ISBN 960-319-210-4]</ref> Το μοντέρνο ενδιαφέρον για τη θερμοδυναμικήΘερμοδυναμική σαν επιστήμη ξεκινά με την κατασκευή του πρώτου κινητήρα ατμού από τον [[Τόμας Σέιβερι]] (Thomas Savery) το 1697 και τον [[Τόμας Νιουκόμεν]] (Thomas Newcomen) στην [[Αγγλία]] το 1712. Έκτοτε, η ιστορία της θερμοδυναμικήςΘερμοδυναμικής είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με την εικόνα που είχε ο άνθρωπος για τη θερμότητα. Αρχικά υπήρχε η αντίληψη ότι η θερμότητα ήταν ένα είδος ρευστού, και η θέρμανση ενός σώματος δεν ήταν παρά η μεταφορά αυτού του ρευστού από το ένα σώμα στο άλλο. Εντούτοις, αυτή η αντίληψη δεν απέτρεψε τον [[Σαντί Καρνό]] (Sadi Carnot), τον "'' πατέρα της θερμοδυναμικήςΘερμοδυναμικής''" να αντιληφθεί τους φυσικούς περιορισμούς της μετατροπής αυτού του "θερμικού ρευστού" σε έργο, και να διατυπώσει, μόλις το 1824, αυτό που σήμερα αποκαλούμε δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικήςΘερμοδυναμικής. Θα έπρεπε να περάσουν άλλα 18 χρόνια μέχρι να ανακαλύψει ο [[Γιούλιους φον Μάγιερ|R. J. Mayer]] την ισοδυναμία έργου και θερμότητας, και να διατυπώσει την αρχή διατήρησης της ενέργειας.<ref>Thermodynamics Enrico Fermi [http://www.amazon.comThermodynamicsEnricoFermidp048660361Xref=sr_1_1ie=UTF8&s=books&qid=1263051781&sr=8-1#reader_048660361X ISBN 048660361X ]</ref> Ο όρος θερμοδυναμικήΘερμοδυναμική χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά το 1849 από τον [[Ουίλιαμ Τόμσον|λόρδο Κέλβιν]], ενώ το πρώτο σύγγραμμα πάνω στο αντικείμενο γράφτηκε το 1859 από τον καθηγητή [[Ουίλιαμ Ράνκιν]] (William Rankine).

== Νόμοι της θερμοδυναμικήςΘερμοδυναμικής ==

Ο [[Πρώτος θερμοδυναμικός νόμος|πρώτος νόμος της θερμοδυναμικήςΘερμοδυναμικής]] είναι μια διατύπωση της αρχής διατήρησης της ενέργειας, και ορίζει την ενέργεια σαν μια ακόμα θερμοδυναμική ιδιότητα. Δηλώνει ότι η ενέργεια δεν μπορεί να δημιουργηθεί, ούτε να καταστραφεί, μπορεί μόνο να μετατραπεί από τη μια μορφή στην άλλη.

Για το [[Δεύτερος θερμοδυναμικός νόμος|δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικήςΘερμοδυναμικής]] υπάρχουν διάφορες διατυπώσεις. Μια από τις πρώτες προήλθε από τον [[Ρούντολφ Κλαούζιους]], ο οποίος είπε ότι ''είναι αδύνατο να κατασκευαστεί μια συσκευή η οποία να λειτουργεί σε κύκλο και να έχει ως μοναδικό αποτέλεσμα την αφαίρεση θερμότητας από ένα σώμα σε μια [[θερμοκρασία]] και την απορρόφηση ίσης ποσότητας θερμότητας από ένα σώμα υψηλότερης θερμοκρασίας'',<ref>DOE FUNDAMENTALS HANDBOOK THERMODYNAMICS, HEAT TRANSFER,AND FLUID FLOW [http://www.hss.energy.gov/NuclearSafety/ns/techstds/standard/hdbk1012/h1012v1.pdf DOE-HDBK-1012/1-92]</ref> δηλαδή υπαγορεύει το αδύνατο κατασκευής ενός αεικίνητου.

Ο [[Τρίτος θερμοδυναμικός νόμος|τρίτος νόμος της θερμοδυναμικήςΘερμοδυναμικής]] ορίζει ότι η εντροπία ενός συστήματος σε απόλυτη θερμοκρασία (Τ = 0 Κ) είναι μηδέν (δηλαδή S = 0). Η φυσική ερμηνεία αυτού του νόμου, υποδεικνύει ότι είναι αδύνατον η θερμοκρασία ενός συστήματος να φτάσει μέσω μιας διεργασίας στο απόλυτο μηδέν της κλίμακας Κέλβιν σε πεπερασμένο αριθμό βημάτων.

* [http://tigger.uic.edu/~mansoori/Thermodynamic.Data.and.Property_html Thermodynamics Data & Property Calculation Websites]<br>