Termodinamika

Termodinamika (grezieraz τερμον "beroa" eta δυναμις "dinamika") fisikaren adar bat da, beroa, lana eta tenperatura tratatzen dituena, eta hura energiarekin, entropiarekin eta materiaren eta erradiazioaren propietate fisikoekin erlazionatzen duena. Magnitude horien portaera termodinamikaren lau legeek arautzen dute. Lege horiek deskribapen kuantitatibo bat transmititzen dute magnitude fisiko makroskopiko neurgarrien bidez, baina osagai mikroskopikoen terminoetan azal daitezke, mekanika estatistikoaren bidez. Termodinamika zientzia eta ingeniaritzako gai ugaritan aplikatzen da, bereziki kimika fisikoan, biokimikan, ingeniaritza kimikoan eta ingeniaritza mekanikoan, baina baita meteorologian ere.

Historikoki, termodinamika lehen lurrun-makinen eraginkortasuna handitzeko nahitik garatu zen, batez ere Sadi Carnot (1824) fisikari frantsesaren lanari esker, zeinak uste baitzuen motorren eraginkortasuna zela Frantziari Napoleondar Gerrak irabazten lagun ziezaiokeen gakoa^[1]. Lord Kelvin fisikari eskoziar-irlandarra izan zen termodinamikaren definizio zehatza eman zuen lehena 1854an^[2], honela zioena: "Termodinamika beroak gorputzen elkarren ondoan dauden zatien artean jarduten duten indarrekin duen harremanaren gaia da, eta beroak agentzia elektrikoarekin duen harremana". Rudolf Clausius fisikari eta matematikari alemaniarrak Carnoten zikloa bezala ezagutzen den Carnoten printzipioa birplanteatu zuen eta horrela beroaren teoriari oinarri egiazkoagoa eta sendoagoa eman zion. Bere artikulu garrantzitsuenak, "Beroaren indar eragileari buruz"^[3], 1850ean argitaratua, termodinamikaren bigarren legea enuntziatu zuen lehen aldiz. 1865ean entropia kontzeptua sartu zuen. 1870ean, beroari aplikatutako birialaren teorema enuntziatu zuen.

Termodinamikaren hasierako aplikazioa motor termiko mekanikoetan berehala hedatu zen konposatu kimikoen eta erreakzio kimikoen azterketara. Termodinamika kimikoak entropiak erreakzio kimikoen prozesuan duen zeregina aztertzen du, eta hedapenaren eta eremuaren ezagutzaren zatirik handiena eman du. Termodinamikaren beste formulazio batzuk sortu ziren. Termodinamika estatistikoa, edo mekanika estatistikoa, partikulen mugimendu kolektiboaren iragarpen estatistikoez arduratzen da, haien portaera mikroskopikotik abiatuta. 1909an, Constantin Carathéodoryk formulazio axiomatiko baten ikuspegi matematiko hutsa aurkeztu zuen, sarritan termodinamika geometrikoa esaten zaion deskribapena.

1. ↑ (Ingelesez) Clausius, Rudolf Julius Emanuel. (1960). On the Motive Power of Heat, and on the Laws which Can be Deduced from it for the Theory of Heat. Dover (Noiz kontsultatua: 2023-04-04).
2. ↑ (Ingelesez) Kelvin, William Thomson Baron. (1882). Mathematical and Physical Papers. University Press (Noiz kontsultatua: 2023-04-04).
3. ↑ (Ingelesez) Rudolf Clausius. (1867). The Mechanical Theory of Heat: With Its Applications to the Steam-engine and .... J. Van Voorst (Noiz kontsultatua: 2023-04-04).