ο πρώτο νόμο της θερμοδυναμικής είναι ο φυσικός νόμος που δηλώνει ότι το σύνολο ενέργεια ενός συστήματος και του περιβάλλοντος που παραμένει σταθερό. Ο νόμος είναι επίσης γνωστός ως δίκαιο της διατήρησης της ενέργειας, το οποίο δηλώνει ότι η ενέργεια μπορεί να μετασχηματιστεί από τη μια μορφή στην άλλη, αλλά δεν μπορεί ούτε να δημιουργηθεί ούτε να καταστραφεί μέσα σε ένα απομονωμένο σύστημα. Οι μηχανές διαρκούς κίνησης του πρώτου είδους είναι αδύνατες, σύμφωνα με τον πρώτο νόμο της θερμοδυναμική. Με άλλα λόγια, δεν είναι δυνατόν να κατασκευαστεί ένας κινητήρας που θα κυκλώνει και θα παράγει συνεχώς εργασία από το τίποτα.
Πρώτο νόμο της ισοδυναμίας θερμοδυναμικής
Η εξίσωση για τον πρώτο νόμο μπορεί να προκαλέσει σύγχυση διότι υπάρχουν δύο διαφορετικές συμβάσεις σημείων που χρησιμοποιούνται.
Στη φυσική, ιδιαίτερα όταν συζητάμε για κινητήρες θερμότητας, η αλλαγή στο ενέργεια ενός συστήματος ισούται με το θερμότητα ροή στο σύστημα από το περιβάλλον, μείον την εργασία του συστήματος στο περιβάλλον. Η εξίσωση για το νόμο μπορεί να γραφτεί:
ΔU = Q - W
Εδώ, ΔU είναι η αλλαγή στην εσωτερική ενέργεια ενός κλειστού συστήματος, Q είναι η θερμότητα που παρέχεται στο σύστημα και W είναι το ποσό της εργασίας που κάνει το σύστημα στο περιβάλλον. Αυτή η εκδοχή του νόμου ακολουθεί τη σύμβαση σημείων του Clausius.
Ωστόσο, το IUPAC χρησιμοποιεί τη σύμβαση σημάτων που προτείνει ο Max Planck. Εδώ, η καθαρή μεταφορά ενέργειας σε ένα σύστημα είναι θετική και η καθαρή μεταφορά ενέργειας από ένα σύστημα είναι αρνητική. Η εξίσωση τότε γίνεται:
ΔU = Q + W
Πηγές
- Adkins, C. J. (1983). Θερμοδυναμική ισορροπίας (3η έκδοση). Cambridge University Press. ISBN 0-521-25445-0.
- Bailyn, Μ. (1994). Μια έρευνα της θερμοδυναμικής. Αμερικανικό Ινστιτούτο Τύπου Φυσικής. Νέα Υόρκη. ISBN 0-88318-797-3.
- Denbigh, Κ. (1981). Οι αρχές της χημικής ισορροπίας με εφαρμογές στη χημεία και τη χημική μηχανική (4η έκδοση). Cambridge University Press. Cambridge UK. ISBN 0-521-23682-7.