Fizică Termodinamică
Exercitii rezolvate principiul 1 al termodinamicii clasa 10
Principiul I al termodinamicii exprimă conservarea energiei în sisteme termodinamice. El spune că variația energiei interne a unui sistem este egală cu diferența dintre căldura schimbată și lucrul mecanic efectuat. În clasa a 10-a, se rezolvă exerciții cu aplicarea acestui principiu.
Formulă și explicație
- Formulă ΔU = Q - L, unde ΔU este variația energiei interne, Q căldura primită, L lucrul mecanic efectuat de sistem.
- Semnificația termenilor Q > 0 dacă sistemul primește căldură, L > 0 dacă sistemul efectuează lucru mecanic.
- Exemplu simplu Dacă un gaz primește Q=100 J și efectuează L=40 J, atunci ΔU = 100 - 40 = 60 J (energia internă crește).
Exercițiu rezolvat pas cu pas
- 1 Enunț Un gaz ideal se destinde izoterm, absorbând 200 J de căldură. Calculează lucrul mecanic efectuat și variația energiei interne.
- 2 Pas 1: Identifică procesul Proces izoterm: temperatura constantă, deci ΔU = 0 (pentru gaz ideal).
- 3 Pas 2: Aplică principiul I ΔU = Q - L → 0 = 200 - L → L = 200 J.
- 4 Pas 3: Concluzie Gazul efectuează L=200 J, iar energia internă nu se modifică.
Pentru exerciții, stabilește întâi tipul procesului (izoterm, izobar etc.) pentru a determina ΔU.