Conservation de l'énergie: la première loi de la thermodynamique

En physique, le première loi de la thermodynamique traite de la conservation de l'énergie. Une des formes d'énergie impliquées est le énergie interne qui réside dans le mouvement des atomes et des molécules (vibrations et bousculades aléatoire). Un autre des termes de cette loi est la chaleur, qui est un transfert d'énergie thermique. Et enfin, il est travail, qui est un transfert d'énergie mécanique par exemple, le travail se fait sur un gaz lorsqu'il est comprimé. La première loi de la thermodynamique affirme que ces énergies, ensemble, sont conservés. L'énergie interne initiale dans un système, Uje, des modifications à une énergie interne définitive, UF, lorsque la chaleur, Q, est absorbée ou dégagée par le système et le système fonctionne, W, sur son environnement (ou les environs ne fonctionnent sur le système), tels que les

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Q est positif si les flux de chaleur en le système, et W est positif si le système fonctionne sur ses environs. Pour l'énergie mécanique à conserver, vous devez travailler avec des systèmes où aucune énergie est perdue à la chaleur - il pourrait y avoir aucune friction, par exemple. Tout ce qui change maintenant. Maintenant, vous pouvez briser l'énergie totale d'un système, qui inclut la chaleur, le travail et l'énergie interne du système.

Ces trois quantités - chaleur, le travail et l'énergie interne - font toute l'énergie que vous devez considérer. Lorsque vous ajoutez la chaleur, Q, à un système, et ce système ne fait pas le travail, la quantité d'énergie interne dans le système, qui est donné par le symbole U, augmente de Q. Un système peut également perdre de l'énergie en faisant des travaux sur son environnement, comme quand un moteur lève poids à l'extrémité d'un câble. Quand un système fonctionne sur son environnement et ne dégage aucune chaleur perdue, son énergie interne, U, diminue par W. En d'autres termes, vous êtes en mesure de penser en termes de chaleur que l'énergie, alors quand vous prenez en compte tous les trois quantités - la chaleur, le travail et l'énergie interne - l'énergie est conservée.

La première loi de la thermodynamique est un puissant parce qu'il relie toutes les quantités ensemble. Si vous connaissez deux d'entre eux, vous pouvez trouver le troisième.


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