Biofizică

Termodinamica este, conform Dicționarului Explicativ al Limbii române, partea fizicii al cărei obiect de studiu îl constituie stările de echilibru ale sistemelor fizice și proprietățile generale ale proceselor care conduc spre astfel de stări, procese în care pot interveni și fenomene termice; studiul relațiilor dintre fenomenele mecanice și cele calorice.

Sau altfel spus, este partea fizicii care se ocupă cu studiul relațiilor dintre fenomenele mecanice și cele calorice.

La baza termodinamicii se află două postulate și trei principii ce sunt deduse din experiență.

Postulatul I (postulatul echilibrului termic, principiul general al termodinamicii) definește starea de echilibru termodinamic, astfel : - Orice sistem termodinamic izolat trece, în mod inevitabil, după un interval de timp dat (numit timp de relaxare) în stare de echilibru termodinamic pe care nu o părăsește decât sub acțiunea unor factori externi.

Postulatul II (postulatul tranzitivității echilibrului termic, principiul zero al termodinamicii) introduce noțiunea de temperatură, și anume : - Temperatura empirică este un parametru de stare intern care împreună cu parametrii de poziție determină complet starea de echilibru termodinamic.

Principiul I al termodinamicii (Joule, Helmholtz, Mayer) se referă la legea conservării energiei aplicată fenomenelor termice și admite mai multe formulări:

- Energia internă a unui sistem termodinamic este o funcție de stare, adică variația energiei interne într-un proces termodinamic nu depinde de drumul urmat de sistem, ci numai de starea inițială și cea finală.

- Este imposibil de construit un perpetuum mobile speța I, adică a unei mașini termice care să furnizeze lucrul mecanic fără consum de căldură.

- Căldura schimbată de un sistem termodinamic cu mediul extern este egală cu variația energiei interne plus lucrul mecanic transferat: Q= ΔU+L (varianta finită) sau δQ=dU+δL (varianta elementară, δ-variație infinitezimală), unde Δ-diferență finită, δ-vaație infinitezimală.

În termodinamică s-a adoptat următoarea convenție de semne:

- L cedat este pozitiv, L primit este negativ;

- Q cedată este negativă, Q primită este pozitivă.

Unitatea de măsură în SI pentru Q,U și L este joule (J),pentru căldură se mai utilizează și caloria-unitate tolerată; 1cal.= 4,18J