Ποια είναι η εξίσωση της αλλαγής της θερμικής ενέργειας;
Δu =Q + W
όπου:
* ΔU είναι η αλλαγή στην εσωτερική ενέργεια (θερμική ενέργεια) ενός συστήματος
* q είναι η θερμότητα που προστίθεται στο σύστημα
* w είναι το έργο που γίνεται στο σύστημα
Επεξήγηση:
* Εσωτερική ενέργεια (u) είναι η συνολική ενέργεια των μορίων μέσα σε ένα σύστημα. Αυτό περιλαμβάνει την κινητική ενέργεια (ενέργεια κίνησης) και την πιθανή ενέργεια (ενέργεια λόγω των διαμοριακών δυνάμεων).
* Θερμότητα (q) είναι η μεταφορά θερμικής ενέργειας μεταξύ αντικειμένων σε διαφορετικές θερμοκρασίες.
* εργασία (w) είναι η ενέργεια που μεταφέρεται από μια δύναμη που ενεργεί σε απόσταση. Στη θερμοδυναμική, η εργασία γίνεται συχνά από ένα σύστημα που επεκτείνεται σε μια πίεση ή από μια δύναμη που πιέζει ένα αντικείμενο.
Σημαντικές σημειώσεις:
* Συμβάσεις σημείων:
* q: Θετικό όταν προστίθεται θερμότητα στο σύστημα, αρνητικό όταν αφαιρεθεί η θερμότητα.
* w: Θετικό όταν γίνεται η εργασία στο σύστημα (το σύστημα κερδίζει ενέργεια), αρνητική όταν η εργασία γίνεται από το σύστημα (το σύστημα χάνει ενέργεια).
* Πρώτος νόμος της θερμοδυναμικής: Αυτή η εξίσωση είναι ουσιαστικά μια δήλωση του πρώτου νόμου της θερμοδυναμικής, η οποία δηλώνει ότι η ενέργεια δεν μπορεί να δημιουργηθεί ή να καταστραφεί, να μεταφερθεί ή να μετατραπεί μόνο.
* Ειδικές εφαρμογές: Σε συγκεκριμένες καταστάσεις, ίσως χρειαστεί να χρησιμοποιήσετε πιο συγκεκριμένες εξισώσεις για τον υπολογισμό του Q ή W, ανάλογα με τον τύπο της διαδικασίας που εμπλέκεται (π.χ. σταθερός όγκος, σταθερή πίεση, αδιαβατική).
Παραδείγματα:
* Θέρμανση ενός δοχείου νερού σε σόμπα: Η θερμότητα προστίθεται στο νερό (Q είναι θετικό), αυξάνοντας την εσωτερική ενέργεια του νερού (το Δu είναι θετική).
* Ένα αέριο που επεκτείνεται σε έναν κύλινδρο: Το αέριο λειτουργεί στο έμβολο (W είναι αρνητικό), μειώνοντας την εσωτερική ενέργεια του αερίου (το Δu είναι αρνητική).
Επιτρέψτε μου να ξέρω αν θέλετε περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με οποιαδήποτε συγκεκριμένη πτυχή αυτής της εξίσωσης ή τις εφαρμογές της!
