Termodinamik dəyərlər sistemə və onun ətrafına istinadla müzakirə edilir. Sistemin bir hissəsi olmayan hər şey onun ətrafını təşkil edir. Sistem və ətraf bir sərhədlə ayrılır. Məsələn, sistem konteynerdəki qazın bir moludursa, o zaman sərhəd sadəcə qabın özünün daxili divarıdır. Sərhəddən kənarda olan hər şey konteynerin özünü əhatə edən ətraf hesab olunur.
Sərhəd aydın şəkildə müəyyən edilməlidir, ona görə də dünyanın müəyyən bir hissəsinin sistemdə və ya ətrafda olduğunu aydın şəkildə söyləmək olar. Əgər maddə sərhədi keçə bilmirsə, o zaman sistemin qapalı olduğu deyilir; əks halda açıqdır. Qapalı sistem hələ də ətrafla enerji mübadiləsi apara bilər, əgər sistem təcrid olunmuş sistem deyilsə, bu halda nə maddə, nə də enerji sərhəddən keçə bilməz.
Enerjinin Saxlanılması Qanunu olaraq da bilinən termodinamikanın birinci qanunu enerjinin nə yaradıla, nə də məhv edilə bilməyəcəyini bildirir; enerji yalnız bir formadan digərinə ötürülə və ya dəyişdirilə bilər. Məsələn, işığı yandırmaq enerji istehsal edir; lakin çevrilən elektrik enerjisidir.
Termodinamikanın birinci qanununun ifadə üsulu ondan ibarətdir ki, sistemin daxili enerjisindəki (∆E) hər hansı dəyişiklik onun sərhədlərindən keçən istilik (q) və sistemdə görülən iş (w) cəmi ilə verilir. ətraf tərəfindən.
∆E = q + w
burada q onun sərhədləri boyunca axan istilikdir və w ətraf tərəfindən sistemdə görülən işdir
Bu qanun deyir ki, sistemin daxili enerjisinin dəyişməsinə səbəb ola biləcək iki növ proses, istilik və iş var. Həm istilik, həm də iş ölçülə və kəmiyyətlə ölçülə bildiyi üçün bu, sistemin enerjisindəki hər hansı dəyişiklik sistemin xaricindəki ətrafın enerjisində müvafiq dəyişikliklə nəticələnməlidir deməklə eynidir. Başqa sözlə, enerji yarana və ya məhv edilə bilməz. İstilik bir sistemə axırsa və ya ətraf mühit onun üzərində işləyirsə, daxili enerji artır və q və w işarəsi müsbətdir. Əksinə, sistemdən çıxan istilik axını və ya sistemin gördüyü iş (ətrafda) daxili enerji hesabına olacaq və buna görə də q və w mənfi olacaq.
Termodinamikanın ikinci qanunu deyir ki, təcrid olunmuş sistemin entropiyası həmişə artır. İzolyasiya edilmiş sistemlər kortəbii olaraq istilik tarazlığına doğru inkişaf edir - sistemin maksimum entropiya vəziyyəti. Daha sadə desək, kainatın entropiyası (son təcrid olunmuş sistem) yalnız artır və heç vaxt azalmır.
Termodinamikanın ikinci qanunu haqqında düşünməyin sadə yolu budur ki, otaq təmizlənməsə və səliqəyə salınmasa, onu təmiz saxlamaq üçün nə qədər diqqətli olmasından asılı olmayaraq, zaman keçdikcə daha dağınıq və nizamsız olacaq. Otaq təmizləndikdə onun entropiyası azalır, lakin onu təmizləmək üçün edilən səylər otaqdan kənarda itirilən entropiyanın artması ilə nəticələnir.
Termodinamikanın üçüncü qanunu bildirir ki, temperatur mütləq sıfıra yaxınlaşdıqca sistemin entropiyası sabit qiymətə yaxınlaşır. Mütləq sıfırda olan sistemin entropiyası adətən sıfırdır və bütün hallarda yalnız onun malik olduğu müxtəlif əsas vəziyyətlərinin sayı ilə müəyyən edilir. Konkret olaraq, mütləq sıfır temperaturda təmiz kristal maddənin (mükəmməl nizam) entropiyası sıfırdır. Mükəmməl kristalın minimum enerji ilə yalnız bir vəziyyəti varsa, bu ifadə doğrudur.
