Fizică Termodinamică
Principiul intai al termodinamicii explicat
Primul principiu al termodinamicii afirmă că energia totală a unui sistem izolat este constantă. Acesta exprimă legea conservării energiei în procesele termodinamice. În termeni simpli, energia nu poate fi creată sau distrusă, ci doar transformată dintr-o formă în alta.
Formularea matematică
- Ecuația de bază ΔU = Q - W, unde ΔU este variația energiei interne, Q este căldura primită de sistem, iar W este lucrul mecanic efectuat de sistem.
- Semnificația termenilor ΔU măsoară schimbarea energiei interne (în jouli), Q este căldura (pozitivă când sistemul primește căldură), iar W este lucrul mecanic (pozitiv când sistemul efectuează lucru asupra mediului).
- Exemplu numeric Dacă un sistem primește 200 J căldură și efectuează 50 J lucru, ΔU = 200 - 50 = 150 J, deci energia internă crește cu 150 J.
Aplicații practice
- Motorul termic Transformă căldura în lucru mecanic, respectând ΔU = Q - W, unde o parte din căldură se pierde ca energie internă.
- Încălzirea unei încăperi Când un radiator primește căldură, energia sa internă crește (ΔU pozitiv), iar dacă nu efectuează lucru, W = 0, deci ΔU = Q.
- Comprimarea unui gaz Dacă comprimi un gaz (lucru mecanic efectuat asupra lui, W negativ), energia sa internă crește chiar dacă nu primește căldură.
Pentru exerciții, notează întotdeauna semnele corecte pentru Q și W în formulă.