Τυπικά, το ορίζουμε ως την αλλαγή στην εσωτερική ενέργεια,
#DeltaU = q + w #
- ο εσωτερική ενέργεια είναι ακριβώς η ενέργεια στο σύστημα.
- ο ροή θερμότητας είναι το συστατικό της ενέργειας που πηγαίνει στη θέρμανση ό, τι είναι στο σύστημα, ή ψύξης. Λέγεται ότι είναι αρνητικός για ψύξη και θετικός για θέρμανση.
- Η πίεση-όγκος εργασία είναι το συστατικό της ενέργειας που πηγαίνει στην επέκταση ή συμπίεση ό, τι υπάρχει στο σύστημα. Συχνά, ορίζεται ότι είναι αρνητικός Για επέκταση και θετικός Για συμπίεση επειδή η επέκταση είναι εργασία που γίνεται από το σύστημα και η συμπίεση είναι εργασία που γίνεται στο σύστημα.
Με απλούστερους όρους, θα μπορούσαμε να πούμε ότι η ενέργεια διατηρείται για ένα κλειστό σύστημα και τίθεται σε θέρμανση, ψύξη, επέκταση, συμπίεση ή κάποιο συνδυασμό αυτών.
(Μια ενδιαφέρουσα σημείωση είναι ότι το σύμπαν μπορεί να θεωρηθεί ως "κλειστό" σύστημα, αφού είναι τόσο μεγάλο σε σύγκριση με εμάς).
Ποιος είναι ο πρώτος νόμος της θερμοδυναμικής και πώς εφαρμόζεται στη χημεία;
Ο πρώτος νόμος της θερμοδυναμικής είναι ότι η μαζική ενέργεια διατηρείται πάντα σε ένα κλειστό σύστημα (ναι, όπως το σύμπαν). Η ενέργεια μάζας είναι πάντα ίση σε οποιαδήποτε χημική ή πυρηνική αντίδραση. Σε όλες τις χημικές και πυρηνικές αντιδράσεις η ποσότητα ενέργειας στα αντιδραστήρια πρέπει πάντα να ισούται με την ποσότητα ενέργειας στα προϊόντα, σε ένα κλειστό δοχείο αντίδρασης. Η ενέργεια μπορεί να αλλάξει από δυναμικό σε θερμότητα ή κινητική στις περισσότερες αυθόρμητες αντιδράσεις. Σε μερικές αντιδράσεις η κινητική ενέργεια ή η τάξη μετατρέπεται σε δυνητική ενέργεια. Στην πυρηνική ενέργεια η μάζα μπορεί να αλλάξει σ
Ποιος είναι ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής. Πώς θα το εκφράζατε μαθηματικά;
Απλώς λέει ότι η συνολική εντροπία του σύμπαντος αυξάνεται πάντα κατά κάποιον τρόπο, κάπου, με το πέρασμα του χρόνου. Ή οι δύο ακόλουθες εξισώσεις: DeltaS _ ("univ", "tot") (T, P, V, n_i, n_j, ..., n_N) n_j, ..., n_N)> = 0 όπου διαφοροποιούμε τη συνολική εντροπία του σύμπαντος από την κλιμάκωση ή την αύξηση της εντροπίας του σύμπαντος λόγω μιας μονής απομονωμένης διαδικασίας. T, P, V και n είναι τυπικές μεταβλητές του νόμου για το ιδανικό αέριο. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ορισμένες φυσικές διεργασίες είναι μη αναστρέψιμες και ως εκ τούτου εργάστηκαν / προσπάθησαν να αυξήσουν τη συνολική εντροπία
Πώς αυτοί ο πρώτος νόμος της θερμοδυναμικής σχετίζεται με την ενεργειακή πυραμίδα;
Σε μια πυραμίδα ενέργειας, μεταφέρεται όλη η ενέργεια. Δεν δημιουργείται ούτε καταστρέφεται, όπως και οι πρώτοι νόμοι. Ο πρώτος νόμος της θερμοδυναμικής δηλώνει ότι η ενέργεια δεν μπορεί να δημιουργηθεί ούτε να καταστραφεί. μεταφέρονται μόνο. Τώρα, χρησιμοποιήστε αυτό το οπτικό διάγραμμα για να βοηθήσετε να κατανοήσετε τη ροή ενέργειας σε ένα οικοσύστημα: Σημειώστε πως όλη η ενέργεια μεταφέρεται κατά κάποιον τρόπο. Στην πυραμίδα, η ενέργεια του ήλιου μεταφέρεται από τους πρωτογενείς παραγωγούς σε όλη τη διαδρομή μέχρι τους σκύλους της κορυφής με συντελεστή 10, με απώλεια θερμότητας μεταξύ κάθε επιπέδου, επειδή τα ζώα κυνηγ