Ano ang unang batas ng thermodynamics?

Ang unang batas ng thermodynamics ay kilala rin bilang batas ng pag -iingat ng enerhiya.Sinasabi nito na ang enerhiya ay hindi maaaring sirain o nilikha;Ito ay natipid sa uniberso at dapat magtapos sa isang lugar, kahit na nagbabago ito ng mga form.Ito ay nagsasangkot sa pag -aaral ng system ng trabaho, init, at enerhiya.Ang mga heat engine ay madalas na nag -udyok ng isang talakayan tungkol sa unang batas ng thermodynamics;Gayunpaman, ito ay itinuturing na isa sa mga pinaka -pangunahing batas ng kalikasan.

Kapag ang mga tao ay sumasalamin sa pag -aaral ng unang batas ng thermodynamics, agad silang nagsisimulang pag -aralan at makalkula ang equation na nauugnay sa batas: ΔU ' Q - W. Ang equation na ito ay nangangahulugan na ang pagbabago sa panloob na enerhiya ng system ay katumbas ngAng init na idinagdag sa system mas mababa ang gawaing ginawa ng system.Sa kahalili, kung minsan ang equation ΔU ' q + w ay ginagamit.Ang pagkakaiba lamang ay ang pagkalkula ng gawaing ginawa sa system, sa halip na ang gawaing ginawa ng system.Sa madaling salita, positibo ang trabaho kapag ang system ay gumagana sa nakapalibot na sistema at negatibo kapag ang paligid ay gumagana sa system.

Kapag nag -aaral ng pisika, mayroong isang karaniwang halimbawa na nagsasangkot ng pagdaragdag ng init sa isang gas sa isang saradong sistema.Ang halimbawa ay nagpapatuloy sa pamamagitan ng pagpapalawak ng gas upang gumana ito.Maaari itong mailarawan bilang isang piston na nagtutulak o nag -aaplay ng presyon sa mga gas sa isang panloob na engine ng pagkasunog.Kaya, ang trabaho ay ginagawa ng system.Sa kahalili, kapag pinag -aaralan ang mga proseso at reaksyon ng kemikal, pangkaraniwan sa pag -aaral ng mga kondisyon kung saan ginagawa ang trabaho sa system.

Ang karaniwang yunit para sa pag -compute ng unang batas ng thermodynamics ay Joules (j);Gayunpaman, maraming mga tao na nag -aaral ng batas ang gumagawa din ng kanilang mga pagkalkula sa mga tuntunin ng calorie o ang British Thermal Unit (BTU).Minsan kapaki -pakinabang upang makalkula ang pag -iingat sa mga aktwal na numero, ang paggawa nito ay nagbibigay -daan sa mga tao na makita kung paano gumagana ang batas.Kung ang isang motor ay gumagawa ng 4,000 j ng trabaho sa nakapalibot nito, ang panloob na enerhiya ay bumababa ng 4,000 J. kung ilalabas din nito ang 5,000 j ng init habang ito ay gumagana, kung gayon ang panloob na enerhiya ay bumababa ng isang karagdagang 5,000 J. bilang isang resulta, ang panloobAng enerhiya ng system ay bumababa ng isang kabuuang -9,000 J.

sa isang alternatibong pagkalkula, kung ang isang sistema ay gumagawa ng 4,000 j ng trabaho sa paligid nito at pagkatapos ay sumisipsip ng 5,000 j ng init mula sa paligid nito, naiiba ang resulta.Sa kasong iyon, mayroong 5,000 j ng enerhiya na papasok at 4,000 j ng enerhiya na lalabas.Kaya, ang kabuuang panloob na enerhiya ng system ay 1,000 J.

Panghuli, ang negatibong gawain o gawaing ginagawa sa system ng paligid ay maaaring maipakita sa pamamagitan ng mga kalkulasyon tungkol sa unang batas ng thermodynamics, pati na rin.Halimbawa, kung ang system ay sumisipsip ng 4,000 j bilang ang paligid ay sabay -sabay na nagsasagawa ng 5,000 j o magtrabaho sa system, makikita ang isa pang resulta.Dahil ang lahat ng energies ay dumadaloy sa system, ang kabuuang panloob na enerhiya ay tumalon hanggang sa 9,000 J.