Термодинамик утгыг систем болон түүний эргэн тойронтой холбоотой авч хэлэлцдэг. Системийн нэг хэсэг биш бүх зүйл түүний хүрээлэн буй орчныг бүрдүүлдэг. Систем болон хүрээлэн буй орчин нь хил хязгаараар тусгаарлагдсан байдаг. Жишээлбэл, хэрэв систем нь саванд байгаа нэг моль хий юм бол хил нь ердөө л савны дотоод хана юм. Хил хязгаараас гадуур байгаа бүх зүйлийг хүрээлэн буй орчин гэж үздэг бөгөөд үүнд сав өөрөө багтах болно.
Хил хязгаар нь тодорхой тодорхойлогдсон байх ёстой тул дэлхийн өгөгдсөн хэсэг нь системд эсвэл хүрээлэн буй орчинд байгаа эсэхийг тодорхой хэлж чадна. Хэрэв асуудал хилээр гарах боломжгүй бол системийг хаалттай гэж хэлнэ; Үгүй бол нээлттэй байна. Хаалттай систем нь тусгаарлагдсан систем биш л бол хүрээлэн буй орчинтой энерги солилцдог хэвээр байх бөгөөд энэ тохиолдолд бодис ч, энерги ч хил давж чадахгүй.
Термодинамикийн эхний хууль буюу Эрчим хүч хадгалагдах хууль нь энергийг үүсгэх эсвэл устгах боломжгүй гэж заасан; эрчим хүчийг зөвхөн нэг хэлбэрээс нөгөө хэлбэрт шилжүүлэх буюу өөрчлөх боломжтой. Жишээлбэл, гэрлийг асаах нь эрчим хүч үйлдвэрлэх мэт санагдах болно; гэхдээ энэ нь цахилгаан энерги болж хувирдаг.
Термодинамикийн 1-р хуулийг илэрхийлэх арга нь системийн дотоод энергийн (∆E) аливаа өөрчлөлтийг түүний хилээр урсах дулаан (q) ба системд хийсэн ажлын (w) нийлбэрээр тодорхойлно. хүрээлэн буй орчноос нь.
∆E = q + w
Энд q нь түүний хилийн дагуу урсах дулаан, w нь хүрээлэн буй орчны системд хийсэн ажил юм.
Энэ хуульд дулаан, ажил гэсэн хоёр төрлийн процесс байдаг бөгөөд энэ нь системийн дотоод энергийг өөрчлөхөд хүргэдэг. Дулаан ба ажлын аль алиныг нь хэмжиж, тоолж болох тул энэ нь системийн энергийн аливаа өөрчлөлт нь системийн гаднах орчны энергид зохих өөрчлөлтийг авчрах ёстой гэсэнтэй адил юм. Өөрөөр хэлбэл, эрчим хүчийг бий болгож, устгаж болохгүй. Хэрэв системд дулаан урсах эсвэл хүрээлэн буй орчин үүн дээр ажиллаж байвал дотоод энерги нэмэгдэж, q ба w тэмдэг эерэг байна. Эсрэгээр, системээс гарах дулааны урсгал эсвэл системийн хийсэн ажил (хүрээлэн буй орчин) нь дотоод энергийн зардлаар явагдах бөгөөд q ба w нь сөрөг байх болно.
Термодинамикийн хоёр дахь хууль нь тусгаарлагдсан системийн энтропи үргэлж нэмэгддэг гэж хэлдэг. Тусгаарлагдсан системүүд нь дулааны тэнцвэрт байдал руу аяндаа өөрчлөгддөг - системийн хамгийн их энтропийн төлөв. Илүү энгийнээр хэлбэл, орчлон ертөнцийн энтропи (эцсийн тусгаарлагдсан систем) зөвхөн нэмэгддэг бөгөөд хэзээ ч буурдаггүй.
Термодинамикийн хоёрдахь хуулийн талаар бодох энгийн арга бол өрөөг цэвэрлэж, цэгцлэхгүй бол цаг хугацаа өнгөрөх тусам эмх замбараагүй, эмх замбараагүй болох болно. Өрөөг цэвэрлэж байх үед түүний энтропи багасдаг боловч үүнийг цэвэрлэх оролдлого нь өрөөний гаднах энтропи нь алдагдсан энтропи хэмжээнээс давахад хүргэдэг.
Термодинамикийн 3-р хууль нь температур үнэмлэхүй тэг рүү ойртох тусам системийн энтропи тогтмол утгад ойртдог гэж үздэг. Абсолют тэг дэх системийн энтропи нь ихэвчлэн тэг байдаг бөгөөд бүх тохиолдолд зөвхөн өөр өөр үндсэн төлөвүүдийн тоогоор тодорхойлогддог. Тодруулбал, үнэмлэхүй тэг температурт цэвэр талст бодисын энтропи (төгс дараалал) тэг байна. Хэрэв төгс болор нь хамгийн бага энергитэй зөвхөн нэг төлөвтэй байвал энэ мэдэгдэл үнэн болно.
