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La termodinamica è il ramo della fisica che studia i fenomeni che avvengono con scambi di calore e variazioni di temperatura; in particolare, si occupa della trasformazione del calore in lavoro e viceversa; in generale, delle reciproche trasformazioni tra le varie forme d'energia in sistemi interagenti tra loro.

Fino all'inizio del secolo XIX la "scienza del calore" o "termologia" costituiva un filone a sé stante della fisica e, benché già nel secolo XVIII fossero state messe in funzione, anche a fini industriali, delle macchine che convertivano calore in lavoro (per esempio le macchine a vapore di James Watt), la scienza non era ancora riuscita a chiarire il collegamento fra le due grandezze. La termodinamica classica ha come base un insieme di conoscenze sviluppatesi lentamente e non senza difficoltà e contraddizioni nel corso del secolo XIX. Gli scienziati che hanno principalmente contribuito alla sua affermazione sono S. Carnot, J. Joule, J.R. Mayer, H. Helmholtz, R. Clausius, W. Thomson (Lord Kelvin) e J. Gibbs.

Le basi concettuali della termodinamica poggiano su due principi, noti come primo e secondo principio della termodinamica.

Primo principio

Quando un corpo viene posto a contatto con un altro corpo relativamente più freddo, avviene una trasformazione che porta a uno stato di equilibrio, in cui sono uguali le temperature dei due corpi. In alte parole: il calore transita sempre da un corpo più caldo al corpo più freddo fino al momento che i due corpi hann assunto la stessa temperatura (equilibrio termico).

Secondo principio

Il secondo enunciato della termodinamica, riconducibile a Rudolf Clausius (1822-1888) afferma che il calore non può passare spontaneamente da un corpo freddo ad un corpo caldo. Dall'enunciato risulta che il trasferimento di calore da un corpo caldo a uno più freddo è un processo irreversibile e che i processi della natura hanno una direzione.

Clausius aveva inoltre notato che il lavoro meccanico può essere completamente trasformato in calore, ma non tutto il calore in lavoro meccanico. La trasformazione che avviene nei due processi non ha la stessa valenza.

Il secondo enunciato della termodinamica esclude categoricamente la costruzione di un perpetuo mobile e ha portato al concetto chiamato "entropia", uno stato in cui un sistema non è più in grado di compiere lavoro. In un sistema isolato l'entropia non diminuisce mai.

http://it.wikipedia.org/wiki/Termodinamica

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