Hva er den første loven om termodynamikk?

Den første loven om termodynamikk er også kjent som loven om bevaring av energi.Den sier at energi ikke kan ødelegges eller skapes;Det er bevart i universet og må havne et sted, selv om det endrer skjemaer.Det innebærer studie av systemarbeid, varme og energi.Varmemotorer fører ofte til en diskusjon om den første loven om termodynamikk;Imidlertid regnes det som en av de mest grunnleggende naturlovene.

Når folk har gått inn i studiet av den første termodynamikkloven, begynner de umiddelbart å analysere og beregne ligningen knyttet til loven: ΔU ' Q - W. Denne ligningen betyr at endringen i intern energi i systemet er lik medVarmen ble lagt til systemet mindre arbeidet som er gjort av systemet.Noen ganger brukes ligningen ΔU ' q + w.Den eneste forskjellen er at det er beregner arbeidet som er gjort på systemet, i stedet for arbeidet som er utført av systemet.Med andre ord, arbeid er positivt når systemet fungerer på det omkringliggende systemet og negativt når omgivelsene jobber med systemet.

Når du studerer fysikk, er det et vanlig eksempel som innebærer å legge varme til en gass i et lukket system.Eksemplet fortsetter med å utvide den gassen slik at den fungerer.Det kan visualiseres som et stempel som skyver ned eller påfører trykk på gasser i en forbrenningsmotor.Dermed gjøres arbeid av systemet.Alternativt, når du studerer kjemiske prosesser og reaksjoner, er det typisk å studere forhold der det gjøres arbeid på systemet.

Standardenheten for beregning av den første loven om termodynamikk er Joules (J);Imidlertid gjør mange som studerer loven også beregningene sine når det gjelder kalori eller den britiske termiske enheten (BTU).Noen ganger er det nyttig å beregne bevaring med faktiske tall, slik at folk kan se hvordan loven fungerer.Hvis en motor gjør 4000 j arbeid på omgivelsen, synker den indre energien med 4000 J. Hvis den også frigjør 5000 j varme mens den fungerer, synker den indre energien med ytterligere 5.000 J. som et resultat, den interneEnergien til systemet avtar med totalt -9.000 J.

I en alternativ beregning, hvis et system gjør 4000 J arbeid på omgivelsene og deretter absorberer 5.000 J varme fra omgivelsene, er resultatet annerledes.I så fall går det 5000 J energi og 4000 J på energi som går ut.Dermed er systemets totale interne energi 1000 J.

Til slutt kan negativt arbeid eller arbeid utført på systemet av omgivelsene også eksemplifiseres gjennom beregninger angående den første loven om termodynamikk.For eksempel, hvis systemet absorberer 4000 J som omgivelsene samtidig utfører 5000 J eller jobber med systemet, vil et annet resultat bli sett.Siden alle energiene strømmer inn i systemet, hopper den totale indre energien opp til 9.000 J.