Перший закон термодинаміки

Перший закон термодинаміки стверджує, що зміна внутрішньої енергії можливо тільки при наявності зовнішніх впливів. Іншими словами, якщо системі буде повідомлено певну кількість тепла і над нею буде здійснена робота, то активність даного тіла зросте.

Відео: ПЕРШИЙ І ДРУГИЙ ЗАКОНИ ТЕРМОДИНАМІКИ

перший закон термодинаміки, визначення якого є законом збереження енергії, застосовується лише до систем, які мають макроскопічні розміри. Він є математичним виразом першого початку науки, що вивчає спільні властивості систем. Це і є термодинаміка.

Стан системи може бути змінено за допомогою двох абсолютно різняться між собою способів. Перший з них пов`язаний з дією по переміщенню навколишніх тіл на відстані, які визначають як макроскопічні. Також можлива робота знаходяться в безпосередній близькості предметів над системою. Другий спосіб пов`язаний з передачею або відведенням теплової енергії. В даному випадку навколишні систему тіла не змінюють свого розташування.

Перший закон термодинаміки стверджує, що початкові і кінцеві величини теплової енергії і роботи служать характеристиками того процесу, який відбувається над даним речовиною. У тому випадку, коли система здійснює замкнутий цикл, повертаючись до попереднього стану, величина температурної дії буде аналогічна роботі, яку тіло зробить.
Перший закон термодинаміки дозволяє зробити висновок про те, що існує поняття внутрішньої енергії. Вона є характеристикою стану системи. Вірогідні випадки, коли внутрішня енергія ізольованої тіла залишається незмінною. При цьому теплообмін відбувається тільки між речовинами, які перебувають всередині системи. Тоді та величина тепла, яка відтікає від охолоджуються тел, дорівнює його кількості, що притікає до тіл нагрівається. Загальна внутрішній енергія замкнутої системи при цьому є незмінною. Цей стан є тепловий баланс.

Якщо системі передається певна кількість енергії, то внутрішня активність тіла приймається як позитивна величина, а при зворотних процесах - як негативна.

Перший закон термодинаміки хімія застосовує також в своїх дослідженнях. Вважається що внутрішня енергія зберігається в кінетичному стані. Її вираженням є переміщення іонів, атомів і молекул. Крім цього, енергія системи зберігається у внутріядерних силах і хімічних зв`язках. Абсолютну величину активності речовини визначити неможливо. У зв`язку з цим встановлюється її зміна, пов`язане з конкретним процесом.

Перший закон термодинаміки в хімії розглядає роботу в якості розширення речовини. Її дія спрямована на противагу зовнішньому атмосферному тиску. Позитивне значення такої роботи означає, що система збільшує свою внутрішню енергію. При негативною величиною відбувається втрата.

Відео: 41 Перший закон термодинаміки Застосування першого закону термодинаміки до різних процесів

Робота, а також тепло не відноситься до властивостей системи. Ці параметри служать для характеристики взаємодії речовини з навколишнього його середовищем. Робота при цьому служить кількісним виразом передачі рухумолекул, що є впорядкованим, а теплота - еквівалентом хаотичного переміщення. Особливо яскраво це проявляється в хімічних реакціях. Якщо процес не набув свою початкову стадію або вже завершився, неможливо стверджувати про наявність в системі роботи і теплоти. Під час хімічної реакції проводиться перегрупування всіх атомів. При цьому одні зв`язки руйнуються, а інші утворюються. В результаті відбувається зміна внутрішнього стану системи і її енергії. Ці перетворення спричиняють відтоку тепла від речовини у навколишнє середовище.

згідно першого початку термодинаміки, робота будь-якого механізму забезпечується за рахунок певної кількості тепла, яке повинно бути отримано ззовні, або за рахунок зниження його внутрішній енергії. Таким чином, намагання багатьох винахідників, які намагаються сконструювати вічний двигун, були з самого початку приречені на провал.