b'\n_START_ARTICLE_\nTermodinamika\n_START_PARAGRAPH_\nTermodinamika (iz starogr\xc5\xa1kega \xce\xb8\xce\xb5\xcf\x81\xce\xbc\xce\xb7, therme - toplota in \xce\xb4\xcf\x85\xce\xbd\xce\xb1\xce\xbc\xce\xb9\xcf\x82, dynamis \xe2\x80\x93 sprememba, mo\xc4\x8d) je veja fizike, ki se ukvarja s toploto in temperaturo in njuno povezavo  z energijo, delom, sevanjem in lastnostmi snovi. Obna\xc5\xa1anje teh veli\xc4\x8din urejajo \xc5\xa1tirje zakoni termodinamike, ki podajajo njihove kvantitativne opise z uporabo merljivih makroskopskih fizikalnih koli\xc4\x8din, lahko pa se jih razlo\xc5\xbei tudi s statisti\xc4\x8dno mehaniko. Termodinamika je uporabna na zelo razli\xc4\x8dnih podro\xc4\x8djih znanosti in in\xc5\xbeenirstva, zlasti v fizikalni kemiji, kemijskem in\xc5\xbeenirstvu in tudi na tako kompleksnih podro\xc4\x8djih kot je meteorologija._NEWLINE_Zgodovinsko se je termodinamika razvila iz \xc5\xbeelje po pove\xc4\x8danju u\xc4\x8dinkovitosti zgodnjih parnih strojev. K razvoju je \xc5\xa1e zlasti veliko prispeval  francoski fizik Nicolas L\xc3\xa9onard Sadi Carnot (1824), ki je bil prepri\xc4\x8dan, da so u\xc4\x8dinkoviti stroji kju\xc4\x8d, ki lahko pripomore k zmagi Francije v napoleonskih vojnah.  \xc5\xa0kotsko-irski fizik Lord Kelvin je bil prvi, ki je izoblikoval jedrnato definicijo termodinamike (1854),  ki se glasi: "Termodinamika je podro\xc4\x8dje povezav toplote s silami, ki delujejo med sosednjimi deli teles, in povezav toplote z u\xc4\x8dinki elektri\xc4\x8dnega toka". _NEWLINE_Termodinamika, ki se je sprva ukvarjala predvsem z mehanskimi toplotnimi stroji, se je \xc5\xbee zelo zgodaj raz\xc5\xa1irila na kemijske spojine in kemijske reakcije. Kemijska termodinamika preu\xc4\x8duje lastnosti in vlogo entropije v kemijskih reakcijah in \xc5\xa1tevilnih drugih z njimi povezanimi podro\xc4\x8djih. Kasneje so nastale tudi druge formulacije.  Statisti\xc4\x8dna termodinamika ali statisti\xc4\x8dna mehanika se ukvarja s statisti\xc4\x8dnimi napovedmi kolektivnega gibanja delcev iz njihovega mikroskopskega obna\xc5\xa1anja. Leta 1909 je Constantin Carath\xc3\xa9odory predstavil tudi popolnoma matemati\xc4\x8den pristop, ki se pogosto omenja kot  geometrijska termodinamika.\n_START_SECTION_\nUvod\n_START_PARAGRAPH_\nZa opis kateregakoli termodinamskega sistema se uporabljajo \xc5\xa1tirje zakoni termodinamike. Prvi zakon pravi, da se energija med fizikalnimi sistemi lahko  izmenjuje kot toplota in delo. Drugi zakon definira obstoj entropije, ki dolo\xc4\x8da smer, v katero se termodinamski sistem lahko razvija, in koli\xc4\x8dino uporabnega dela, ki ga sistem lahko opravi._NEWLINE_V termodinamiki je preu\xc4\x8devanja osredoto\xc4\x8deno predvsem na pojma termodinamski sistem in njegova okolica. Sistem sestavljajo delci, katerih povpre\xc4\x8dno gibanje dolo\xc4\x8dajo njihove lastnosti, in lastnosti, ki so z njimi povezane z ena\xc4\x8dbami stanja. Lastnosti so lahko zdru\xc5\xbeene na primer v izrazih za notranjo energijo in termodinamske  potenciale, ki so uporabni za dolo\xc4\x8danje pogojev za ravnote\xc5\xbeja in spontane procese._NEWLINE_Termodinamika z vsemi njenimi orodji je uporabna za opise odzivov sistemov na spremembe v njihovem okolju. Uporabna je na zelo veliko podro\xc4\x8djih v znanosti in in\xc5\xbeenirstvu,  kot so stroji, fazni prehodi, kemijske reakcije, transportni pojavi in celo \xc4\x8drne luknje. V fiziki in kemiji je pomembna predvsem v kemijskem in\xc5\xbeenirstvu, korozijskem in\xc5\xbeenirstvu, letalskem in vesoljskem in\xc5\xbeenirstvu, mehanskem in\xc5\xbeenirstvu, celi\xc4\x8dni biologiji, biomedicinskem in\xc5\xbeenirstvu in preu\xc4\x8devanju snovi._NEWLINE_Ta \xc4\x8dlanek obravnava predvsem klasi\xc4\x8dno termodinamiko, ki preu\xc4\x8duje predvsem sisteme v termodinamskem ravnote\xc5\xbeju. Neravnote\xc5\xbena termodinamika se pogosto obravnava kot raz\xc5\xa1iritev klasi\xc4\x8dne termodinamike, h kateri je veliko doprinesla statisti\xc4\x8dna mehanika.\n_START_SECTION_\nZgodovina\n_START_PARAGRAPH_\nZgodovina termodinamike kot znanosti se je za\xc4\x8dela z Ottom von Guerickejem, ki je leta 1650 zasnoval in izdelal prvo vakuumsko \xc4\x8drpalko in dokazal, da je vakuum sr\xc5\xbe magdebur\xc5\xa1kih polkrogel. Guerickeja je k temu spodbudila \xc5\xbeelja po dokazu, da je Aristotelova trditev, da "narava ne dopu\xc5\xa1\xc4\x8da praznine", napa\xc4\x8dna. Kmalu zatem je  angle\xc5\xa1ki fizik in kemik Robert Boyle v sodelovanju z angle\xc5\xa1kim znanstvenikom Robertom Hookom na podlagi Guerickejevih na\xc4\x8drtov leta 1656 izdelal zra\xc4\x8dno \xc4\x8drpalko.  S to \xc4\x8drpalko sta Boyle in Hook odkrila povezave med tlakom, prostornino in temperaturo. V tem \xc4\x8dasu se je izoblikoval Boylov zakon, ki pravi, da sta tlak in prostornina obratno sorazmerna. Na podlagi teh spoznanj je Boylov dru\xc5\xbeabnik Denis Pupin izdelal Pupinov lonec, posodo s tesno prilegajo\xc4\x8dim se pokrovom, ki se je odprl \xc5\xa1ele pri visokem tlaku pare._NEWLINE_V lonec so kasneje gradili varnostni ventil za izpust pare, ki je prepre\xc4\x8deval eksplozijo lonca. Z opazovanjem ritmi\xc4\x8dnega odpiranja in zapiranja ventila je Pupin pri\xc5\xa1el do ideje o batu in parnem valju, vendar svoje ideje ni izpeljal do konca. Prva parna stroja sta na osnovi Pupinovih na\xc4\x8drtov izdelala Thomas Savery leta 1697 in Thomas Newcomen leta 1712. Stroja sta kljub temu, da sta bila grobo izdelana in neu\xc4\x8dinkovita, pritegnila pozornost znanstvenikov tistega \xc4\x8dasa._NEWLINE_Osnovni ideji o toplotni kapaciteti in notranji energiji, ki sta bili potrebni za razvoj termodinamike, je razvil Joseph Black, profesor na Univerzi v Glasgowu, na kateri je bil kot izdelovalec instrumentov zaposlen James Watt. Poskuse sta skupaj opravljala Black in Watt, pomemben napredek k razvoju pa je opravil predvsem Watt z zunanjim kondenzatorjem, ki je zelo pove\xc4\x8dal u\xc4\x8dinkovitost parnega stroja. Vsa dotedanja spoznanja je zbral "o\xc4\x8de termodinamike" Sadi Carnot in jih leta 1824 objavil v knjigi Razmi\xc5\xa1ljanja o gibalni mo\xc4\x8di ognja, ki je govorila o toploti, mo\xc4\x8di, energiji in u\xc4\x8dinkovitosti parnega stroja. Knjiga je o\xc4\x8drtala osnovne energetske povezave med Carnotovim strojem, Carnotovim ciklom in mo\xc4\x8djo in ozna\xc4\x8dila za\xc4\x8detek termodinamike kot sodobne znanosti._NEWLINE_Prvi u\xc4\x8dbenik termodinamike je leta 1859 napisal William Rankine, ki je bil sprva profesor fizike ter gradbenega in strojnega in\xc5\xbeenirstva na Univerzi v  Glasgowu. Prvi in drugi zakon termodinamike sta se pojavila isto\xc4\x8dasno v 1850. letih v delih Williama Rankinea, Rudolfa Clausiusa in Williama Thomsona (Lord Kelvin)._NEWLINE_Temelje statisti\xc4\x8dne termodinamike so postavili fiziki  James Clerk Maxwell, Ludwig Boltzmann, Max Planck, Rudolf Clausius in Josiah Willard Gibbs._NEWLINE_V letih 1873\xe2\x80\x931876 matemati\xc4\x8dni fizik Gibbs objavil tri razprave, med katerimi je bila najpomembnej\xc5\xa1a razprava o ravnote\xc5\xbeju heterogenih snovi. V razpravi je prikazal, kako se lahko termodinamski procesi, vklju\xc4\x8dno s kemijskimi reakcijami, analizirajo grafi\xc4\x8dno s preu\xc4\x8devanjem energije, entropije, prostornine, temperature in tlaka termodinamskega sistema. Z analizo se lahko na primer ugotovi ali bi lahko proces potekal spontano. V 19. stoletju je o kemijski termodinamiki pisal tudi Pierre Duhem. V zgodnjem 20. stoletju so kemiki Gilbert N. Lewis, Merle Randall in E.A. Guggenheim uporabili Gibbsove matemati\xc4\x8dne metode za analizo kemijskih procesov.\n_START_SECTION_\nEtimologija\n_START_PARAGRAPH_\nIzraz termodinamika ima zapleteno zgodovino.  Sprva se je uporabljal v pridevni\xc5\xa1ki obliki kot termo-dinami\xc4\x8den in od leta 1854 do 1868 kot samostalnik termo-dinamika in kot tak predstavljal splo\xc5\xa1no znanost o toplotnih strojih._NEWLINE_Ameri\xc5\xa1ki biofizik Donald Haynie trdi,  da je bil  izraz termodinamika skovan leta 1840 iz gr\xc5\xa1kih besed \xce\xb8\xce\xad\xcf\x81\xce\xbc\xce\xb7 therme, ki pomeni "toplota", in \xce\xb4\xcf\x8d\xce\xbd\xce\xb1\xce\xbc\xce\xb9\xcf\x82 dynamis, ki pomeni "mo\xc4\x8d". _NEWLINE_Pierre Perrot trdi, da je izraz termodinamika skoval  James Joule leta 1858 za opis znanosti o povezavah med toploto in mo\xc4\x8djo, vendar Joule tega izraza nikoli ni uporabil. Namesto njega  je, po Thomsonovi frazeologiji  iz leta 1849, uporabljal izraz popoln termo-dinamski stroj. _NEWLINE_Do leta 1858 je bil izraz termo-dinamika kot funkcionalen izraz uporabljen na primer v  \xc4\x8dlanku  Williama Thomsona Mnenje o Carnotovi teoriji pogonske mo\xc4\x8di toplote.\n_START_SECTION_\nVeje termodinamike\n_START_PARAGRAPH_\nPreu\xc4\x8devanje termodinamskih sistemov se je razvilo v ve\xc4\x8d povezanih  vej, pri \xc4\x8demer je vsaka kot teoreti\xc4\x8dno ali eksperimentalno podlago uporabila druga\xc4\x8den temeljni model ali uporabila na\xc4\x8dela za razli\xc4\x8dne tipe sistemov.\n_START_SECTION_\nKlasi\xc4\x8dna termodinamika\n_START_PARAGRAPH_\nKlasi\xc4\x8dna termodinamika  opisuje stanja termodinamskih sistemov v skoraj ravnote\xc5\xbenem stanju, za kar uporablja njihove merljive makroskopske lastnosti. Uporablja se za modeliranje sprememb energije, dela in toplote na osnovi zakonov termodinamike. Pridevnik klasi\xc4\x8dna odra\xc5\xbea dejstvo, da predstavlja prvo raven razumevanja dogajanj, ker se je razvila v 19. stoletju in opisuje spremembe sistema z makroskopskimi empiri\xc4\x8dnimi parametri. Pozneje je z razvojem statisti\xc4\x8dne mehanike nastala mikroskopska razlaga teh konceptov.\n_START_SECTION_\nStatisti\xc4\x8dna mehanika\n_START_PARAGRAPH_\nStatisti\xc4\x8dna mehanika ali statisti\xc4\x8dna termodinamika se je pojavila z razvojem atomskih in molekularnih teorij v poznem 19. in zgodnjem 20. stoletju in dopolnila klasi\xc4\x8dno termodinamiko z razlago mikroskopskih vzajemnih vplivov posameznih delcev ali kvantno-mehanskih  stanj. To podro\xc4\x8dje termodinamike povezuje  lastnosti  posameznih atomov in molekul z makroskopskimi lastnostmi mase snovi, opaznimi na \xc4\x8dlove\xc5\xa1ki ravni. Statisti\xc4\x8dna mehanika torej razlaga klasi\xc4\x8dno termodinamiko kot naraven rezultat statistike, klasi\xc4\x8dne mehanike in kvantne teorije na mikroskopski ravni.\n_START_SECTION_\nKemijska termodinamika\n_START_PARAGRAPH_\nKemijska termodinamika  preu\xc4\x8duje povezave energije s kemijskimi reakcijami ali fizikalno spremembo stanja znotraj meja  zakonov termodinamike.\n_START_SECTION_\nTermodinamika ravnote\xc5\xbeja\n_START_PARAGRAPH_\nTermodinamika ravnote\xc5\xbeja preu\xc4\x8duje prenose snovi in energije v sistemih ali telesih z agensi v njihovih okoljih, ki potisnejo sistem iz ravnote\xc5\xbenega  stanja v drugo ravnote\xc5\xbeno stanje. Izraz termodinamsko ravnote\xc5\xbeje ka\xc5\xbee na uravnove\xc5\xa1eno stanje, v katerem so vsi makroskopski pretoki ni\xc4\x8dni. V najenostavnej\xc5\xa1ih sistemih ali telesih so njihove intenzivne lastnosti homogene in njihovi tlaki pravokotni na njihove meje. V ravnote\xc5\xbenem stanju ni nobenega neuravnove\xc5\xa1enega potenciala ali gonilne sile med makroskopsko razli\xc4\x8dnimi deli sistema. Osrednji cilj termodinamike ravnote\xc5\xbeja je za dani sistem v dobro definiranem za\xc4\x8detnem ravnote\xc5\xbenem stanju, okolju in prostoru izra\xc4\x8dunati, kak\xc5\xa1no bo njegovo kon\xc4\x8dno ravnote\xc5\xbeno stanje potem, ko je specifi\xc4\x8dna termodinami\xc4\x8dna operacija spremenila njegov prostor ali okolico. _NEWLINE_Neravnote\xc5\xbena termodinamika je veja termodinamike, ki se ukvarja s sistemi, ki niso v termodinamskem ravnote\xc5\xbeju. Tak\xc5\xa1na je ve\xc4\x8dina naravnih sistemov, ker stanja v naravi niso stacionarna in so stalno ali ob\xc4\x8dasno predmet dotoka snovi in energije iz drugih sistemov ali obratno.  Preu\xc4\x8devanje termodinamike  nestacionarnih sistemom zahteva bolj splo\xc5\xa1ne koncepte kot ravnote\xc5\xbena termodinamika. Veliko naravnih sistemov je \xc5\xa1e vedno izven  meja trenutno znanih makroskopskih termodinamskih metod.\n_START_SECTION_\nTermodinamske spremenljivke\n_START_PARAGRAPH_\nRavnovesno stanje sistema v termodinamiki dolo\xc4\x8dimo z razmeroma majhnim \xc5\xa1tevilom podatkov, ki jim pravimo termodinamske spremenljivke. To so enoli\xc4\x8dne funkcije stanja, torej koli\xc4\x8dine, ki so enoli\xc4\x8dno dolo\xc4\x8dene s stanjem termodinamskega sistema. Njihove spremembe so odvisne le od za\xc4\x8detnega in kon\xc4\x8dnega stanja sistema, ne pa od \xc2\xbbpoti\xc2\xab\xc2\xa0med stanjema, torej od vmesnih stanj._NEWLINE_Zgledi za termodinamske spremenljivke so temperatura, prostornina in tlak, ki povsem dolo\xc4\x8dajo stanje sistema z eno samo fazo.\n_START_SECTION_\nTermodinamski potenciali\n_START_PARAGRAPH_\nTermodinamski potencial je tak\xc5\xa1na termodinamska spremenljivka, ki v stanju termodinamskega ravnovesja dose\xc5\xbee ekstremno vrednost.\n_START_SECTION_\nFazni prehodi\n_START_PARAGRAPH_\nFazni prehod je sprememba, pri katerem preide termodinamski sistem iz ene faze v drugo. Najbolj znani zgledi za fazni prehod so npr. izparevanje, taljenje ali sublimacija. Poled teh se poznajo tudi drugi fazni prehodi, npr. prehod feromagnetne snovi v paramagnetno.'