Wat is de wiskundige uitdrukking voor de eerste wet van de thermodynamica?

De eerste wet van de thermodynamica kan wiskundig worden uitgedrukt als:

Δu =q - w

Waar:

* Δu vertegenwoordigt de verandering in interne energie van een systeem.

* Q vertegenwoordigt de warmte die aan het systeem is toegevoegd.

* W vertegenwoordigt het werk dat het systeem heeft gedaan.

Verklaring:

* interne energie (u): Dit is de totale energie in een systeem, inclusief kinetische en potentiële energie van zijn moleculen.

* warmte (q): Dit is de energie die wordt overgedragen tussen het systeem en zijn omgeving vanwege een temperatuurverschil.

* werk (w): Dit is de energie die is overgedragen tussen het systeem en zijn omgeving vanwege een kracht die over een afstand werkt.

Sleutelpunten:

* De eerste wet van de thermodynamica stelt dat energie niet kan worden gecreëerd of vernietigd, alleen overgedragen of getransformeerd.

* De vergelijking geeft aan dat de verandering in interne energie van een systeem gelijk is aan de warmte die aan het systeem is toegevoegd minus het werk dat door het systeem is uitgevoerd.

* Als warmte wordt toegevoegd aan het systeem (q> 0), neemt de interne energie toe (Δu> 0).

* Als het werk wordt gedaan door het systeem (w> 0), neemt de interne energie af (Δu <0).

Opmerking:

* Het tekenconventie voor werk kan worden omgekeerd, afhankelijk van de gebruikte definitie. Sommige bronnen definiëren werk gedaan * op * het systeem als positief, terwijl anderen werk definiëren * door * het systeem als positief.

* De eerste wet van de thermodynamica is een fundamenteel principe in de natuurkunde en heeft brede toepassingen op verschillende gebieden, waaronder engineering, chemie en biologie.