Ποια είναι η μαθηματική έκφραση για τον πρώτο νόμο της θερμοδυναμικής;
ΔU =Q - W
Οπου:
* ΔU αντιπροσωπεύει την αλλαγή στην εσωτερική ενέργεια ενός συστήματος.
* q αντιπροσωπεύει τη θερμότητα που προστίθεται στο σύστημα.
* w Αντιπροσωπεύει το έργο του συστήματος.
Επεξήγηση:
* Εσωτερική ενέργεια (u): Αυτή είναι η συνολική ενέργεια που περιέχεται σε ένα σύστημα, συμπεριλαμβανομένης της κινητικής και δυνητικής ενέργειας των μορίων της.
* Θερμότητα (q): Αυτή είναι η ενέργεια που μεταφέρεται μεταξύ του συστήματος και του περιβάλλοντος του λόγω διαφοράς θερμοκρασίας.
* εργασία (w): Αυτή είναι η ενέργεια που μεταφέρεται μεταξύ του συστήματος και του περιβάλλοντος του λόγω μιας δύναμης που ενεργεί σε απόσταση.
Βασικά σημεία:
* Ο πρώτος νόμος της θερμοδυναμικής δηλώνει ότι η ενέργεια δεν μπορεί να δημιουργηθεί ή να καταστραφεί, να μεταφερθεί ή να μετατραπεί μόνο.
* Η εξίσωση εκφράζει ότι η μεταβολή της εσωτερικής ενέργειας ενός συστήματος είναι ίση με τη θερμότητα που προστίθεται στο σύστημα μείον το έργο που πραγματοποιεί το σύστημα.
* Εάν η θερμότητα προστεθεί στο σύστημα (Q> 0), η εσωτερική ενέργεια αυξάνεται (Δu> 0).
* Εάν η εργασία γίνεται από το σύστημα (W> 0), η εσωτερική ενέργεια μειώνεται (Δu <0).
Σημείωση:
* Η σύμβαση για την εργασία μπορεί να αντιστραφεί ανάλογα με τον ορισμό που χρησιμοποιείται. Ορισμένες πηγές καθορίζουν την εργασία * στο * το σύστημα ως θετικό, ενώ άλλες ορίζουν την εργασία * από το * το σύστημα ως θετικό.
* Ο πρώτος νόμος της θερμοδυναμικής είναι μια θεμελιώδης αρχή στη φυσική και έχει ευρείες εφαρμογές σε διάφορους τομείς, συμπεριλαμβανομένης της μηχανικής, της χημείας και της βιολογίας.
