Физика > Первый закон термодинамики
Описание первого закона термодинамики: формулировка, выражение закона и процессы, внутренняя энергия, применение и формула первого закона, уравнение.
Пытались ли вы хотя бы раз в жизни разобраться в принципах функционирования тепла? Не так давно этим занимались ведущие мировые ученые, стремящиеся повысить эффективность работы паровых двигателей. Их наработки в области взаимосвязи между трансформацией энергии тепловой и механической работы теперь обобщены в области термодинамики.
Конечно, термодинамика обусловливается рядом законов, появившихся из-за наблюдений и экспериментов. Возможно, наиболее важным выступает начало первого закона термодинамики, так как выражает принцип сохранения энергии.
Энергия способна трансформироваться, но не может уничтожиться или создаться. Если более обширно, то изменение внутренней энергии в системе равняется количеству тепла, выделенного системе, за исключением количества работ, выполненных системой. Работа и тепло возникают из-за процессов, прибавляющих и вычитывающих энергию, а внутренняя – конкретная форма энергии, связанная с системой. Главное отличие состоит в том, что внутренняя трансформация энергии возможна благодаря различным комбинациям работы и тепла.
В 1850 году Рудольф Клаузиус первым предоставил выражение закона: «Существует энергия (Е), чей дифференциал равен работе, обменивающейся с внешней средой в период адиабатического процесса». Но именно Герман Гесс, а далее уже Фон Майер впервые сформулировали закон, но не официально.
Он выражается через простое уравнение (формулу): «Е2 – E1 = Q – W (Е – трансформация внутренней энергии, Q – передача тепла, а W – выполненная работа).
Важным моментом в термодинамике выступает «термодинамическая система». Все в пространстве, кроме окружающей среды, отделено от системы чертой. Она может быть условной или физической, но призвана описать конечный объем. Достаточно переступить черту и меняются свойства работы, тепла и материи. Термодинамика касается лишь того, что доступно нашим вычислениям.
