Термодинамика. Основные понятия и определения

Термодинамика (греч. θέρμη — «тепло», δύναμις — «сила») — раздел физики, изучающий наиболее общие свойства макроскопических систем и способы передачи и превращения энергии в таких системах.

В термодинамике считается, что все тепловые процессы в телах характеризуются только лишь макроскопическими параметрами :
Давлением,
Объёмом,
Температурой.

История
Развитие научного знания о теплоте началось вместе с изобретением прибора, способного измерять температуру — термометра.
Галилео Галилей

Термометр Галилея

И в 1824 году вышла первая и единственная работа Сади Карно — «Размышления о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу». Эта работа считается основополагающей в термодинамике.
Сади Карно

Разделы термодинамики
Термодинамику принято делить на равновесную (или классическую) термодинамику, изучающую равновесные термодинамические системы и процессы в таких системах, и неравновесную термодинамику, изучающую неравновесные процессы в системах, в которых отклонение от термодинамического равновесия относительно невелико и ещё допускает термодинамическое описание.

Классическая термодинамика включает в себя следующие разделы:
начала термодинамики
уравнения состояния и свойства простых термодинамических систем (идеальный газ, реальный газ, диэлектрики и магнетики и т. д.)
равновесные процессы с простыми системами, термодинамические циклы
неравновесные процессы
термодинамические фазы и фазовые переходы

Основные понятия термодинамики
В термодинамике изучаются физические системы, состоящие из большого числа частиц и находящиеся в состоянии термодинамического равновесия или близком к нему. Такие системы называются термодинамическими системами.

Термодинамическим равновесием называют такое состояние системы, при котором все её макроскопические величины - температура, давление, объём и энтропия - не изменяются во времени, если система является изолированной.

Если меняется хотя бы один из макроскопических параметров, то в системе происходит термодинамический процесс.

Одно из главных понятий термодинамики - внутренняя энергия.
Все макроскопические тела обладают внутренней энергией, которая является суммой кинетических и потенциальных энергий всех частиц (атомов и молекул), из которых состоит тело.
Внутренняя энергия зависит от кинетической и потенциальной энергии частиц и не зависит от положения самого тела.
U = Ek +Ep

Теплопередачей называют физический процесс передачи тепловой энергии от одного тела к другому либо при непосредственном контакте, либо через разделяющую перегородку.
По способу передачи теплоты, теплообмен можно разделить на 3 вида: теплопроводность, конвенция, тепловое излучение.

теплопроводностью называют процесс переноса внутренней энергии от более нагретого тела к менее нагретому телу .
Конвенция