열역학의 첫 번째 법칙은 무엇입니까?

열역학의 첫 번째 법칙은 에너지 보존 법칙으로도 알려져 있습니다. 그것은 에너지를 파괴하거나 만들 수 없다고 말합니다. 그것은 우주에서 보존되며 형태를 바꾸더라도 어딘가에 있어야합니다. 시스템 작업, 열 및 에너지에 대한 연구가 포함됩니다. 열 엔진은 종종 열역학의 첫 번째 법칙에 대한 논의를 자극합니다. 그러나 그것은 자연의 가장 근본적인 법칙 중 하나로 간주됩니다.

일단 사람들이 열역학의 첫 번째 법칙에 대한 연구를 탐구하면 즉시 법칙과 관련된 방정식을 분석하고 계산하기 시작합니다. ΔU = Q - W. 시스템의 내부 에너지의 변화는 시스템에 추가 된 작업이 덜 추가 된 열과 동일하다는 것을 의미합니다. 대안에서, 때로는 방정식 ΔU = Q + W가 사용됩니다. 유일한 차이점은 시스템에서 수행 한 작업 대신 시스템에서 수행 된 작업을 계산하는 것입니다. 다시 말해, 시스템이 주변에서 작동 할 때 작업은 긍정적입니다.주변 환경이 시스템에서 작동 할 때 시스템과 부정적인.

물리학을 연구 할 때 폐쇄 시스템에서 가스에 열을 추가하는 일반적인 예가 있습니다. 이 예는 가스가 작동하도록 해당 가스를 확장하여 계속됩니다. 내 연소 엔진에서 가스에 압력을 가하는 피스톤으로 시각화 될 수 있습니다. 따라서 작업은 시스템에 의해 수행됩니다. 대안에서, 화학 과정과 반응을 연구 할 때, 시스템에서 작업이 수행되는 조건을 연구하는 것이 일반적이다.

열역학의 첫 번째 법칙을 계산하기위한 표준 단위는 Joules (j)입니다. 그러나 법을 연구하는 많은 사람들이 칼로리 또는 영국 열 단위 (BTU) 측면에서 계산을합니다. 때로는 실제 숫자로 보존을 계산하는 것이 도움이되므로 사람들은 법이 어떻게 작동하는지 볼 수 있습니다. 모터가 주변에서 4,000 J의 작업을 수행하는 경우, 내부 에너지는 4,000 J만큼 감소합니다. 작동하는 동안 5,000 j의 열을 방출하면 내부 에너지는 추가 5,000 J만큼 감소합니다. 결과적으로 시스템의 내부 에너지는 총 -9,000 j로 감소합니다.

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대체 계산에서 시스템이 주변 환경에서 4,000 j 작업을 수행 한 다음 주변 환경에서 5,000 j의 열을 흡수하면 결과가 다릅니다. 이 경우 5,000 j의 에너지가 들어가고 4,000 j의 에너지가 나옵니다. 따라서 시스템의 총 내부 에너지는 1,000 J입니다.

마지막으로, 주변 환경에서 시스템에서 수행 한 부정적인 작업이나 작업은 열역학의 첫 번째 법칙에 관한 계산을 통해 예시 될 수 있습니다. 예를 들어, 주변 환경이 동시에 5,000 J를 수행하거나 시스템에서 작업함에 따라 시스템이 4,000 j를 흡수하면 다른 결과가 나타납니다. 모든 에너지가 시스템으로 흐르고 있기 때문에 총 내부 에너지는 최대 9,000 J.