Science >> Wetenschap >  >> Energie

Wat geeft aan dat energie is toegevoegd aan of verwijderd als warmtewerk van het systeem?

Hier is een uitsplitsing van hoe u kunt bepalen of energie is toegevoegd of verwijderd uit een systeem als warmte of werk:

warmte

* Temperatuurverandering: Als de temperatuur van het systeem toeneemt, geeft dit aan dat warmte is toegevoegd. Als de temperatuur daalt, is warmte verwijderd.

* Faseverandering: Faseveranderingen zoals smelten (vast tot vloeistof), koken (vloeibaar tot gas) of sublimatie (vast tot gas) vereisen energie -input (toegevoegd warmte). Omgekeerd, bevriezen (vloeistof tot vast), condensatie (gas tot vloeistof) of afzetting (gas tot vaste) afgifte van energie (warmte verwijderd).

* Specifieke warmtecapaciteit: De hoeveelheid warmte die nodig is om de temperatuur van een stof met een bepaalde hoeveelheid te verhogen, staat bekend als zijn specifieke warmtecapaciteit. Een stof met een hoge specifieke warmtecapaciteit zal een kleinere temperatuurverandering ervaren voor dezelfde hoeveelheid toegevoegde warmte, terwijl een stof met een lage specifieke warmtecapaciteit een grotere temperatuurverandering zal ervaren.

werk

* Volumeverandering: Als het volume van het systeem toeneemt, is het werk verricht door het systeem in zijn omgeving. Als het volume afneemt, is het werk verricht aan het systeem door zijn omgeving.

* kracht en verplaatsing: Werk wordt ook gedefinieerd als het product van kracht en verplaatsing. Als een kracht op een systeem werkt en ervoor zorgt dat het bewegen, is er werkzaamheden aan het systeem gedaan.

Belangrijkste overwegingen:

* Systeem versus omgeving: Het is cruciaal om het systeem te definiëren (het object of het proces dat u bestudeert) en de omgeving (al het andere). Energieoverdracht ligt altijd tussen het systeem en de omgeving.

* Tekenconventies: In de thermodynamica wordt het werk gedaan * door * het systeem als negatief beschouwd en wordt het werk gedaan * aan * het systeem als positief beschouwd. Warmte toegevoegd aan het systeem is positief en warmte uit het systeem verwijderd is negatief.

voorbeelden

* Warmte toevoegen: Verwarmingswater op een kookplaat zorgt ervoor dat de temperatuur van het water toeneemt (warmte toegevoegd).

* Warmte verwijderen: IJs in een drankje doen zorgt ervoor dat het drankje afkoelt (warmte verwijderd).

* werk gedaan door het systeem: Een groeiende ballon werkt op de omliggende lucht terwijl deze naar buiten duwt.

* werk gedaan op het systeem: Het comprimeren van een gas in een zuiger vereist dat er werk aan het systeem wordt gedaan.

Laat het me weten als je specifieke voorbeelden of meer diepgaande uitleg wilt!