Termodynamické zákony ekologie: Vysvětlení

11.03.2026

Termodynamika se v širším slova smyslu zabývá přenosem energie z jednoho místa na druhé a z jedné formy do druhou formu. Slovo termodynamika pochází z řeckého slova thermos, což znamená teplo, a dynamis, což znamená síla.

Průkopníci termodynamiky

Britský vojenský inženýr hrabě Rumford (sir Benjamin Thompson) si všiml, že při vrtání dělových hlavní může vznikat neomezené množství tepla a že množství vzniklého tepla je úměrné práci vykonané při otáčení tupého vrtacího nástroje. Dalším průkopníkem byl francouzský vojenský inženýr Sadi Carnot, který v roce 1824 zavedl koncept tepelného strojního cyklu a princip vratnosti.

Termodynamické zákony

Termodynamické zákony mají široké uplatnění v různých vědeckých a technických oborech, včetně fyziky, chemie, biologie, strojírenství a ekologie. Přestože se termodynamika v 19. století rychle rozvíjela v reakci na potřebu optimalizovat výkon parních strojů, díky široké obecnosti jsou termodynamické zákony použitelné pro všechny fyzikální a biologické systémy.

Nultý termodynamický zákon

Když jsou dva systémy v tepelné rovnováze s třetím systémem, jsou první dva systémy v tepelné rovnováze mezi sebou. Zerothův zákon říká, že pokud jsou dvě soustavy samostatně v tepelné rovnováze s třetí soustavou, jsou v tepelné rovnováze i mezi sebou navzájem.

První termodynamický zákon

První termodynamický zákon (zákon zachování energie) říká, že energie je jako zvláštní druh „věci“, kterou nelze vytvořit ani zničit. Může se pouze měnit z jedné formy na druhou. Tento zákon říká, že v izolovaném systému nelze energii vytvořit ani zničit. Například když máte autíčko na hraní a tlačíte ho, dodáváte mu energii. Energie, kterou do něj vložíte, může autíčko rozpohybovat.

Čtěte také: Životní prostředí Petrohradu

Druhý termodynamický zákon

Druhý termodynamický zákon (zákon entropie) se týká toho, jak se věci stávají chaotickými nebo neuspořádanými. Teplo neproudí samovolně z chladnější oblasti do teplejší, respektive teplo při dané teplotě nelze zcela přeměnit na práci. V důsledku toho entropie uzavřeného systému neboli tepelná energie na jednotku teploty v čase roste směrem k určité maximální hodnotě. Druhý zákon má několik tvrzení, ale běžné tvrzení je, že entropie izolovaného systému má tendenci v čase růst. Je to, jako když si uklidíte pokoj, ale po nějaké době v něm bude zase nepořádek. Tento zákon říká, že věci mají tendenci být v průběhu času stále nepořádnější nebo neuspořádanější. Je to prostě způsob, jakým se věci přirozeně dějí. Například když si dáte hrnek horkého kakaa a necháte ho ležet na stole, postupně vychladne a získá stejnou teplotu jako místnost.

Třetí termodynamický zákon

Třetí termodynamický zákon (zákon absolutní nuly) se týká teploty a toho, jak chladné věci mohou být. Entropie dokonalého krystalu prvku v jeho nejstabilnější formě směřuje k nule s teplotou blížící se absolutní nule. Zákon říká, že nikdy nelze dosáhnout teploty zvané absolutní nula, což je nejchladnější možná teplota. Tento zákon říká, že jak se teplota systému blíží absolutní nule (0 Kelvinů neboli -273,15 stupňů Celsia), entropie systému se také blíží minimu nebo nulové hodnotě.

Čtěte také: Ekologické aspekty vody v podniku

Čtěte také: Nerezová ocel a životní prostředí

tags: #termodynamicke #zakony #ekologie #vysvetleni