La ley cero de la termodinámica establece que si dos sistemas están en equilibrio térmico con un tercer sistema, entonces están en equilibrio térmico entre sí. Esta ley se basa en la observación de que el calor fluye de un objeto más caliente a un objeto más frío, y nunca al revés.
La primera ley de la termodinámica afirma que la energía no se puede crear ni destruir, sólo transferirse. Esta ley se basa en la observación de que la cantidad total de energía en un sistema aislado permanece constante, incluso si la energía se transfiere de una forma a otra.
La Segunda Ley de la Termodinámica afirma que la entropía de un sistema cerrado siempre aumenta con el tiempo. Esta ley se basa en la observación de que el desorden siempre aumenta en un sistema cerrado y nunca al revés.
Estas tres leyes se pueden utilizar para derivar otras ecuaciones termodinámicas. Por ejemplo, la ecuación para el cambio de entropía de un sistema es:
$$\Delta S =\frac{\Delta Q}{T}$$
donde $\Delta S$ es el cambio de entropía, $\Delta Q$ es el calor agregado al sistema y $T$ es la temperatura del sistema.
La ecuación para el cambio de energía interna de un sistema es:
$$\Delta U =\Delta Q - \Delta W$$
donde $\Delta U$ es el cambio en la energía interna, $\Delta Q$ es el calor agregado al sistema y $\Delta W$ es el trabajo realizado por el sistema.
La ecuación para el cambio de energía libre de Gibbs de un sistema es:
$$\Delta G =\Delta H - T\Delta S$$
donde $\Delta G$ es el cambio en la energía libre de Gibbs, $\Delta H$ es el cambio de entalpía, $T$ es la temperatura del sistema y $\Delta S$ es el cambio de entropía.
Estas ecuaciones son sólo algunos ejemplos de las muchas ecuaciones termodinámicas que pueden derivarse de las leyes de la termodinámica. Estas ecuaciones se utilizan para estudiar una amplia variedad de fenómenos, incluido el comportamiento de motores térmicos, refrigeradores y reacciones químicas.
