Le changement d'énergie interne d'un système fermé est égal à la chaleur ajoutée au système moins le travail effectué par le système.
Mathématiquement, cela peut être exprimé comme:
ΔU =Q - W
Où:
* ΔU Le changement d'énergie interne du système est-il
* q La chaleur est-elle ajoutée au système
* w Le travail est-il effectué par le système
Explication:
* énergie interne (u) est l'énergie totale possédée par les molécules au sein d'un système, y compris l'énergie cinétique (due au mouvement) et l'énergie potentielle (en raison de la position et des interactions).
* chaleur (q) est le transfert d'énergie thermique entre les objets à différentes températures.
* travail (w) L'énergie est-elle transférée lorsqu'une force provoque un déplacement. Dans un système thermodynamique, le travail se fait souvent en se développant contre une pression, comme lorsqu'un gaz pousse un piston.
Points clés:
* positif Q: La chaleur ajoutée au système augmente son énergie interne.
* négatif Q: La chaleur retirée du système diminue son énergie interne.
* positif w: Le travail effectué par le système diminue son énergie interne.
* négatif w: Les travaux effectués sur le système augmentent son énergie interne.
Exemples:
* Chauffage d'un gaz dans un conteneur: Si vous ajoutez de la chaleur à un gaz dans un récipient rigide, l'énergie interne du gaz augmentera (ΔU> 0). Étant donné que le conteneur est rigide, aucun travail n'est effectué (w =0).
* Expansion du gaz dans un piston: Si vous permettez à un gaz de se développer contre un piston, le gaz travaillera sur le piston (W> 0). Si aucune chaleur n'est ajoutée (q =0), l'énergie interne du gaz diminuera (ΔU <0).
en résumé:
La première loi de la thermodynamique met en évidence le principe de la conservation de l'énergie. L'énergie ne peut pas être créée ou détruite, mais elle peut être transférée entre différentes formes, telles que la chaleur et le travail. Comprendre cette relation est crucial dans divers domaines, notamment l'ingénierie, la chimie et la physique.
