قانون اول ترموديناميك

اين قانون بيان مي كند كه "تغيير انرژي دروني يك سيستم بسته برابر مجموع كار و گرماي داده شده به آن است"

بعبارتی براي يك سيستم بسته داريم:

همانطور كه قبلاً نيز گفتيم‌، اگر موقع مبادله گرما و كار، ورود انرژي به سيستم را داشته باشيم يا به عبارتی در مورد گرما سيستم از محيط گرما بگيرد و درمورد كار محيط روي سيستم كار انجام دهد، گرما و كار بصورت مثبت خواهند بود. اگر موقع مبادله گرما و كار، خروج انرژي از سيستم را داشته باشيم يا به عبارتی درمورد گرما سيستم به محيط گرما بدهد و در مورد كار، سيستم  روي محيط كار انجام دهد، گرما و كار بصورت منفي خواهند بود. مثبت بودن  به معناي افزايش انرژي دروني سيستم و منفي بودن آن به معناي كاهش انرژي دروني سيستم است.

تمرين : يك سيستم بسته  كيلو ژول گرما به محيط اطراف مي دهد و  كيلو كالري كار از محيط مي گيرد. تغيير انرژي دروني آن چقدر است؟

 

 

 

 

 

*****

مي توان براي قانون اول ترموديناميك، بيان ديگري به صورت زیر در نظر گرفت:

"تغيير انرژي دروني يك سيستم منزوي همواره برابر صفر است"

اين دو بيان براي قانون اول كاملاً هم ارزند (يكسانند) و از يك بيان مي توان به بيان ديگر رسيد. رسيدن از بيان اول به دوم ساده تر است و بصورت زير مي تواند در نظر گرفته شود. اگر فرض كنيم كه بيان اول درست است، يعني براي يك سيستم بسته داريم: ، مي توانيم بگوئيم از آنجائيكه يك سيستم منزوي يك سیستم بسته است، براي يك سیستم منزوي هم بايد داشته باشيم: . چون براي يك سيستم منزوي كه فاقد مبادله انرژي است،  و  صفر است،  هم که مجموع  و  است، برابر صفر خواهد بود و اين همان بيان دوم ياد شده است.

قانون اول ترموديناميك درواقع همان قانون پایستگی انرژی است که متناسب با نیازها و بحث ها در ترمودینامیک برای سیستهای ترمودینامیکی گفته شده است. قانون اول ترموديناميك اساس گرماشیمي است كه در ادامه با مطالب مربوطه بيشتر آشنا مي شويم.

 

 

 

 

||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||

**************************************************

سایت: www.youngchemist.com

مولف: محمد شاهی

نظرات، پیشنهادات و انتقادات: chemistry.shahi@gmail.com

**************************************************

||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||