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
**************************************************
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||