Jaký je první zákon termodynamiky?

První zákon termodynamiky je také známý jako zákon zachování energie.Uvádí, že energii nelze zničit nebo vytvořit;Je zachován ve vesmíru a musí někde skončit, i když se změní formy.Zahrnuje to studium systémové práce, tepla a energie.Tepelné motory často vyvolávají diskusi o prvním zákonu termodynamiky;Je však považován za jeden z nejzákladnějších přírodních zákonů.

Jakmile se lidé ponoří do studia prvního termodynamického zákona, okamžitě začnou analyzovat a vypočítat rovnici spojenou se zákonem: δu ' Q - W. Tato rovnice znamená, že změna vnitřní energie systému je stejná jakoTeplo přidané do systému snižuje práci provedenou systémem.V alternativě se někdy používá rovnice Δu ' q + w.Jediným rozdílem je, že je vypočítává práci provedenou na systému, místo práce provedené systémem.Jinými slovy, práce je pozitivní, když systém pracuje na jeho okolním systému a negativní, když okolí pracuje na systému.Příklad pokračuje rozšířením tohoto plynu tak, aby fungoval.Lze jej vizualizovat jako píst tlačí dolů nebo vyvíjet tlak na plyny v motoru s vnitřním spalováním.Práce tedy provádí systém.V alternativě je při studiu chemických procesů a reakcí typické pro studium podmínek, kdy se v systému provádí práce.

Standardní jednotkou pro výpočet prvního zákona termodynamiky je Joules (J);Mnoho lidí, kteří studují zákon, však také provádí své výpočty z hlediska kalorií nebo britské tepelné jednotky (BTU).Někdy je užitečné vypočítat ochranu se skutečnými čísly, což lidem umožňuje vidět, jak zákon funguje.Pokud motor provádí 4 000 J práce na svém okolí, vnitřní energie se sníží o 4 000 J. Pokud také uvolní 5 000 j tepla, když funguje, pak se vnitřní energie sníží o dalších 5 000 J. V důsledku toho je vnitřní vnitřníEnergie systému se snižuje o celkem -9 000 J.

V alternativním výpočtu, pokud systém dělá 4 000 J práce na svém okolí a poté absorbuje 5 000 J tepla z jeho okolí, výsledek je jiný.V takovém případě jde 5 000 J energie a 4 000 J energie jde ven.Celková vnitřní energie systému je tedy 1 000 J.

A konečně, negativní práce nebo práce na systému, která je v systému, může být příkladem prostřednictvím výpočtů týkajících se prvního termodynamického zákona.Například, pokud systém absorbuje 4 000 J jako okolí současně provedení 5 000 J nebo pracuje na systému, bude vidět další výsledek.Protože do systému proudí všechny energie, celková vnitřní energie skočí až na 9 000 J.