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Erster Hauptsatz der Thermodynamik – Definition

Das erste Gesetz der Thermodynamik ist das physikalische Gesetz, das besagt, dass die Gesamtenergie eines Systems und seiner Umgebung konstant bleibt. Das Gesetz ist auch als Energieerhaltungsgesetz bekannt. das besagt, dass Energie von einer Form in eine andere umgewandelt werden kann, aber innerhalb eines isolierten Systems weder erzeugt noch zerstört werden kann. Perpetual-Motion-Maschinen der ersten Art sind nach dem ersten Hauptsatz der Thermodynamik unmöglich . Mit anderen Worten, es ist nicht möglich, einen Motor zu konstruieren, der aus dem Nichts kontinuierlich zyklisch arbeitet und Arbeit produziert.

 

Erster Hauptsatz der Thermodynamikgleichung

Die Gleichung für das erste Gesetz kann verwirrend sein, da zwei verschiedene Vorzeichenkonventionen verwendet werden.

In der Physik, insbesondere bei der Diskussion von Wärmekraftmaschinen, entspricht die Änderung der Energie eines Systems dem Wärmefluss im System aus der Umgebung abzüglich der vom System an der Umgebung geleisteten Arbeit. Die Gleichung für das Gesetz kann geschrieben werden:

ΔU = Q – W.

Hier Δ U die Änderung der inneren Energie eines geschlossenen Systems ist, Q ist die Wärme dem System zugeführt, und W ist die Menge an Arbeit , die vom System an die Umgebung erfolgen. Diese Version des Gesetzes folgt der Zeichenkonvention von Clausius.

Die IUPAC verwendet jedoch die von Max Planck vorgeschlagene Vorzeichenkonvention. Hier ist die Nettoenergieübertragung auf ein System positiv und die Nettoenergietransfer von einem System negativ. Die Gleichung lautet dann:

ΔU = Q + W.

 

Quellen

  • Adkins, CJ (1983). Gleichgewichtsthermodynamik (3. Aufl.). Cambridge University Press. ISBN 0-521-25445-0.
  • Bailyn, M. (1994). Ein Überblick über die Thermodynamik . American Institute of Physics Press. New York. ISBN 0-88318-797-3.
  • Denbigh, K. (1981). Die Prinzipien des chemischen Gleichgewichts mit Anwendungen in Chemie und Chemieingenieurwesen (4. Aufl.). Cambridge University Press. Cambridge UK. ISBN 0-521-23682-7.

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