Термодинамика — раздел физики, в котором рассматриваются процессы обмена энергией между изучаемым объектом и окружающей его средой. Изучение термодинамики помогает понять, как и почему энергия поступает в системы и выходит из них.
Неравновесная термодинамика — раздел термодинамики, изучающий системы вне состояния термодинамического равновесия и необратимые процессы. Почти все системы, встречающиеся в природе, не находятся в термодинамическом равновесии, поскольку они изменяются с течением времени и подвержены потоку вещества и энергии в другие системы и из них, а также химическим реакциям.
Чтобы объяснить ребёнку термодинамику, можно рассказать о трёх её законах:
- Первый закон гласит, что любое изменение внутренней энергии системы равно системе за вычетом работы, которую выполняет система.
- Второй закон гласит, что тепло никогда не может быть передано от более холодного тела к более тёплому.
- Третий закон относится к состоянию энтропии, или случайности, при котором система по мере приближения к температуре абсолютного нуля вынуждена черпать энергию из других близлежащих систем.
Также можно провести с ребёнком эксперименты, например, приготовить домашнее мороженое или объяснить, почему кастрюля с кипящей водой внезапно перестаёт кипеть, когда в неё кладут кубик льда.
Ещё один вариант — использовать книжку-картонку «Термодинамика» из серии «Малыш любит науку». Вместе с ребёнком можно исследовать, как превращается энергия, передаваясь от Солнца к яблочку, а от яблочка — к малышу.
