Термодинамиканың бірінші бастамасы: жүйеге берілген жылу оның ішкі энергиясын өзгертуге және сыртқы күшке қарсы жұмысқа жұмсалады. Дифференциялдық түрде , мұндағы (толық дифференциал) жүйенің ішкі энергиясының шексіз аз өзгерісі, - элементар жұмыс, - шексіз аз жылу мөлшері. мен толық дифференциал болмайды.
Бұл Пуассон коэффициенті деп аталады.
Қайтымды және қайтымсыз процестер. Егер термодинамикалық процесс тура бағытта да, кері бағытта да өте алатын болса, онда ол қайтымды процесс деп аталады. Әрі, егер мұндай процесс алдымен тура бағытта, сосын кері бағытта өтсе және жүйе бастапқы орнына қайтып оралса, онда бұл жүйені қоршаған ортада ешқандай өзгеріс болмайды. Барлық осы шартты қанағаттандырмайтын процесс қайтымсыз болып есептелінеді.
Карно теоремасы.
Периодты жұмыс істейтін барлық жылу машиналарының ішінен қыздырғыштарының температуралары және суытқыштарының темперауралары бірдей болғанда, ең үлкен П.Ә.К.-ке қайтымды машина ие болады. Бұл кезде қыздырғыштары мен суытқыштарының температуралары бірдей қайтымды машинаның П.Ә.К. бір-біріне тең және жұмысшы дененің табиғатына байланыссыз, тек қыздырғыш пен суытқыштың температурасымен анықталады.
Карно циклі.
Ең үнемді қайтымды дөңгелек процесс екі изотермадан, екі адиабатадан тұрады.
Карноның тура циклін қарастырайық, мұнда жұмысшы дене ретінде қозғалмалы поршені бар ыдыстағы идеал газ пайдаланылады.
Термодинамиканың екінші бастамасы. Тұйық жүйеде кез келген қайтымсыз процесс жүйенің энтропиясы өсетіндей жүреді (энтропияның өсу заңы).
Термодинамиканың бірінші бастамасы термодинамикалық процестерге энергияның сақталу, айналу заңдарының қолдануға сай етіп береді.
Термодинамиканы 2-ші бастамасы қандай процестер табиғата мүмкін, қандайы процестер мүмкін емес екендігін көрсете отырып термодинамикалық процестердің өту бағытын анықтайды.
Термодинамиканың екінші бастамасының энтропияның өсуі заңына баламалы тағыда екі формулировкасы бар.
Кельвин бойынша: нәтижесі жалғыз ғана қыздырғыштан алған жылуы оған баламалы жұмысқа айналу болып табылатын дөңгелек процесс мүмкін емес.
Клаузиус бойынша: төмен қыздырылған денеден, жоғары қыздырылған денеге жылудың берілуі жалғыз нәтижесі болып саналатын дөңгелек процесс мүмкін емес.
Термодинамиканың үшінші бастамасы. Термодинамиканың үшінші бастамасы – Нернст-Планк теориясы Кельвиндік нольде (абсолюттік ноль) термодинамикалық жүйенің жағдайын постулаттайды: тепе-теңдік күйде барлық дененің энтропиясы температураның Кельвиндік нолге жуықтаутау шамасына қарай нольге ұмтылады .
