525202 เทอร์โมไดนามิกส์ 1    4(4-0-8)

วิชาบังคับก่อน : 105101 ฟิสิกส์ 1

ความสำคัญ
      เทอร์โมไดนามิกส์เป็นศาสตร์ที่ศึกษาเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างความร้อน พลังงาน และงาน ถูกพัฒนาขึ้นครั้งแรกจากความต้องการที่จะเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ไอน้ำต้นกำลัง โดยวิศวกรชาวฝรังเศษชื่อ นิโคลัส คาร์โนต์ (Nicolas Leonard Sadi Carnot) ในปี 1824 ผู้ซึ่งเชื่อว่าเครื่องจักรความร้อนเป็นกุญแจสำคัญที่ช่วยให้ฝรั่งเศษชนะสงครามนโปเลียน หลังจากนั้นก็มีการศึกษาและประยุกต์ใช้งานอย่างกว้างขวาง ความเข้าใจด้านเทอร์โมไดนามิกส์มีความสำคัญมากต่องานด้านวิศวกรรมเครื่องกล วิศวกรรมยานยนต์ วิศวกรรมอากาศยาน และวิศวกรรมเคมี ที่ใช้ศึกษาเครื่องจักรความร้อน อาทิ เครื่องยนต์ เครื่องทำความเย็น เครื่องสูบความร้อน โรงจักรต้นกำลัง นอกจากนี้ยังใช้ศึกษาการเปลี่ยนเฟส ปฏิกิริยาเคมี ปรากฏการณ์การส่งถ่ายสมบัติ หรือแม้แต่ใช้อธิบายหลุมดำ
     

 หัวใจหลักของการศึกษาด้านเทอร์โมไดนามิกส์ประกอบด้วยกฏ 4 ข้อ ได้แก่ กฏข้อที่ศูนย์ของเทอร์โมไดนามิกส์ กล่าวถึงสมดุลเชิงความร้อนของระบบ กฏข้อที่หนึ่งของเทอร์โมไดนามิกส์ กล่าวถึงปริมาณ (quantity) พลังงานของระบบ และความสัมพันธ์ระหว่างความร้อน งาน และพลังงาน ที่สามารถส่งถ่ายและเปลี่ยนรูปได้ หรือทราบกันในชื่อกฏอนุรักษ์พลังงาน กฏข้อที่สองของเทอร์โมไดนามิกส์ กล่าวถึงคุณภาพ (quality) พลังงานของระบบ ความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิและเอ็นโทรปี ชี้ให้เห็นถึงข้อจำกัดหรือความย้อนกลับไม่ได้ (irreversibility) ของการเกิดกระบวนการใดๆ ในธรรมชาติว่าสามารถเกิดขึ้นได้หรือไม่ และมีทิศทางกระบวนการเป็นอย่างไร และกฏข้อที่สามของเทอร์โมไดนามิกส์ กล่าวถึงเอ็นโทรปีของระบบว่าจะมีค่าเป็นศูนย์เมื่อระบบมีอุณหภูมิเข้าสู่ศูนย์สัมบูรณ์


สังเขปรายวิชา
      นิยามและสังกัปคุณสมบัติทางเทอร์โมไดนามิกส์ ตารางและแผนภูมิคุณสมบัติ งาน ความร้อน กฏข้อที่หนึ่งของเทอร์โมไดนามิกส์ หลักการเปลี่ยนรูป พลังงาน กฏข้อที่สองของเทอร์โมไดนามิกส์ การไม่สามารถย้อนกลับได้และเอ็นโทรปี หลักการถ่ายเทความร้อนเบื้องต้น การวิเคราะห์ปวัฏจักรอย่างง่าย ของเทอร์โมไดนามิกส์

เอกสารประกอบการเรียน/ การบ้าน