Wat is de eerste wet van de thermodynamica?

De eerste wet van de thermodynamica staat ook bekend als de wet van het behoud van energie.Het stelt dat energie niet kan worden vernietigd of gecreëerd;Het is geconserveerd in het universum en moet ergens terechtkomen, zelfs als het van vorm verandert.Het gaat om de studie van systeemwerk, warmte en energie.Warmtemotoren leiden vaak aan een bespreking van de eerste wet van de thermodynamica;Het wordt echter beschouwd als een van de meest fundamentele natuurwetten.

Zodra mensen duiken in de studie van de eerste wet van de thermodynamica, beginnen ze onmiddellijk de vergelijking te analyseren en te berekenenDe warmte toegevoegd aan het systeem minder het werk dat door het systeem is gedaan.In het alternatief wordt soms de vergelijking Δu ' q + w gebruikt.Het enige verschil is dat het werk op het systeem wordt berekend, in plaats van het werk dat door het systeem is gedaan.Met andere woorden, werk is positief wanneer het systeem werkt op zijn omliggende systeem en negatief wanneer de omgeving op het systeem werkt.

Bij het bestuderen van de fysica is er een veel voorkomend voorbeeld dat hitte toevoegt aan een gas in een gesloten systeem.Het voorbeeld blijft door dat gas uit te breiden zodat het werkt.Het kan worden gevisualiseerd als een zuiger die naar beneden duwt of druk uitoefent op gassen in een interne verbrandingsmotor.Er wordt dus werk verricht door het systeem.In het alternatief is het bij het bestuderen van chemische processen en reacties typisch om aandoeningen te bestuderen waar het werk aan het systeem wordt gedaan.

De standaardunit voor het berekenen van de eerste wet van de thermodynamica is Joules (J);Veel mensen die de wet bestuderen, maken echter ook hun berekeningen in termen van de calorie of de British Thermal Unit (BTU).Het is soms handig om het behoud te berekenen met werkelijke cijfers, waardoor mensen kunnen zien hoe de wet werkt.Als een motor 4.000 J werk doet aan de omgeving, neemt de interne energie af met 4.000 JEnergie van het systeem neemt af met in totaal -9.000 J.

in een alternatieve berekening, als een systeem 4.000 J werk aan zijn omgeving doet en vervolgens 5000 J warmte uit zijn omgeving absorbeert, is het resultaat anders.In dat geval is er 5.000 J energie binnen en gaat 4.000 J energie uit.De totale interne energie van het systeem is dus 1.000 J.

Ten slotte kan negatief werk of werk dat door de omgeving aan het systeem wordt verricht, ook worden geïllustreerd door berekeningen met betrekking tot de eerste wet van de thermodynamica.Als het systeem bijvoorbeeld 4000 J als de omgeving absorbeert, wordt tegelijkertijd 5.000 J of werkt aan het systeem, een ander resultaat wordt gezien.Omdat alle energieën in het systeem stromen, springt de totale interne energie tot 9.000 J.