1 열역학 법칙
소개
사이의 관계를 이해하는 일과 열을,우리는 이해할 필요가 세 번째 연결하는 요인:에서 변경 내부의 에너지입니다. 에너지는 생성되거나 파괴 될 수 없지만 변환되거나 전달 될 수 있습니다. 내부는 에너지를 참조하는 모든 에너지 내에 주어진 시스템 등의 운동에너지는 분자 및 에너지에 저장되는 모든 화학 물질의 유대 사이의 분자., 열,작업 및 내부 에너지의 상호 작용으로 시스템에 변화가 생길 때마다 에너지 전달 및 전환이 있습니다. 그러나 이러한 전송 중에 순 에너지가 생성되거나 손실되지 않습니다.
열역학 법칙
첫 번째 열역학 법칙국는 에너지 변환할 수 있습 중 하나에서 양식을 다른 상대적으로 열을,작동하고 내부는 에너지,하지만 그것을 만들 수 없으며 파괴되고,어떤 상황에서., 수학적으로,이로 표현
\
- \(ΔU\)는 총에서 변경 내부의 에너지 시스템,
- \(q\)은 열 교환 시스템 및 그 주변,그리고
- \(w\)가에 의해 수행 된 작업 또는 시스템입니다.
작동 또한 같은 부정적 외부에 압력 시스템을 곱하여 변경에 볼륨:
\
내의 에너지 시스템을 감소하는 경우 시스템을 제공 열 또는 작업을 수행합니다., 따라서 시스템의 내부 에너지는 열이 증가 할 때 증가합니다(이것은 시스템에 열을 가하여 수행됩니다). 작업이 시스템에 수행 된 경우 내부 에너지도 증가 할 것이다. 시스템에 들어가거나 나가는 모든 작업이나 열은 내부 에너지를 변화시킵니다. 그러나,이후 에너지가 만들어지지 않으며 파괴(따라서,열역학 법칙)에서 변경 내부의 에너지 항상 같다. 시스템에 의해 에너지가 손실되면 주변 환경에 흡수됩니다., 에너지는 흡수 시스템으로,그 에너지에 의해 발표되는 곳:
\
어디 ΔUsystem 전체 내의 에너지 시스템에서,그리고 ΔUsurroundingsis 총 에너지의습니다.,bbc”>
The above figure is a visual example of the First Law of Thermodynamics., 파란색 큐브는 시스템을 나타내고 노란색 원은 시스템 주변의 주변을 나타냅니다. 큐브 시스템에 의해 에너지가 손실되면 주변 환경에 의해 얻어집니다. 에너지는 결코 생성되거나 파괴되지 않습니다. 단서 큐브의 영역이 감소하기 때문에 노란색 원의 시각적 영역이 증가했습니다. 이것은 시스템에 의해 손실 된 에너지가 주변 환경에 의해 어떻게 얻어지는지를 상징합니다. 의 영향을 다른 환경과 변화에 시스템을 결정하는 데 도움이 증가 또는 감소의 내부는 에너지,열 및 작동합니다.,v id=”e58a7c820f”>
+ or –
Example \(\PageIndex{1}\)
A gas in a system has constant pressure., 시스템 주변의 주변 환경은 62J 의 열을 잃고 474J 의 작업을 시스템에 수행합니다. 시스템의 내부 에너지는 무엇입니까?
솔루션
을 찾 내부는 에너지,ΔU,우리 사이의 관계를 고려합 시스템 입니다. 이후 처음 열역학 법칙국는 에너지가 생성되지 않도 파괴하는 것을 우리는 아무것도 잃으로 주변에 의해 얻은 시스템입니다. 주변 지역은 열을 잃고 시스템에 작업을 수행합니다. 따라서 시스템이 열을 얻고 자체적으로 작업을 수행하기 때문에 Q 와 w 는 방정식 ΔU=q+w 에서 양수입니다.,
\&=536\,J\끝{맞춤}\]
예\(\PageIndex{2}\)
시스템의 지속적인 볼륨(ΔV=0) 그리고 열 시스템의 주위에 의하여 증가한 45J.
- 무엇인가에 대한 기호열(q)시스템에 대한?
- ΔU 는 무엇과 같습니까?
- 줄에서 시스템의 내부 에너지의 가치는 무엇입니까?
솔루션
시스템은 일정한 부피(ΔV=0)를 갖기 때문에 용어-PΔV=0 과 작업은 0 과 같습니다. 따라서 방정식 ΔU=q+w w=0 및 ΔU=q 에서 내부 에너지는 시스템의 열과 같습니다., 주변의 열이 증가하므로 열이 생성되거나 파괴되지 않기 때문에 시스템의 열이 감소합니다. 그러므로,열은 그것을 발열 및 부정 만드는 체계에서 멀리 가지고 갑니다. 내부 에너지의 값은 주변에서 흡수되는 열의 음의 값이 될 것입니다.
- 음수(q<0)
- ΔU=q+(-PΔV)=q+0=q
- ΔU=-45J
