Kluczowa różnica między pierwszą a drugą zasadą termodynamiki polega na tym, że pierwsza zasada termodynamiki mówi, że energii nie można stworzyć ani zniszczyć, a całkowita ilość energii we wszechświecie pozostaje taka sama, podczas gdy druga zasada termodynamiki opisuje naturę energii.
Termodynamika odnosi się do dziedziny nauk fizycznych, która zajmuje się związkami między ciepłem a innymi formami energii, takimi jak energia mechaniczna, elektryczna lub chemiczna.
Jaka jest pierwsza zasada termodynamiki?
Pierwsza zasada termodynamiki opisuje, że energia wewnętrzna systemu jest różnicą pomiędzy energią, którą pochłania on z otoczenia, a pracą wykonaną przez system na otoczeniu. Jest to wersja prawa zachowania energii dostosowana do procesów termodynamicznych. Wyróżnia trzy rodzaje transferu energii: ciepło, pracę termodynamiczną i energię wewnętrzną.
Możemy podać pierwszą zasadę termodynamiki bez przenoszenia masy w następujący sposób:
ΔU=Q – W
W tym wyrażeniu ΔU odnosi się do zmiany energii wewnętrznej układu zamkniętego, Q oznacza ilość energii dostarczonej do układu jako ciepło, natomiast W to ilość pracy termodynamicznej wykonanej przez układ otoczenie.
Ponadto, pierwsza zasada termodynamiki z potrzebami transferu masy obejmuje dalsze warunki; z należytym uwzględnieniem odpowiednich stanów odniesienia układu, gdy dwa układy są oddzielone tylko nieprzepuszczalną ścianką, są one łączone w nowy układ przez termodynamiczną operację usunięcia tej ścianki, co prowadzi do następującego wyrażenia:
U0=U1 + U2
Gdzie U0 jest energią wewnętrzną połączonego systemu, U1 i U2 są energiami wewnętrznymi odpowiednich systemów.
Jaka jest druga zasada termodynamiki?
Druga zasada termodynamiki opisuje, że ciepło nie może spontanicznie przepływać z zimniejszego miejsca do cieplejszego obszaru. To fizyczne prawo termodynamiki opisuje ciepło i straty podczas konwersji. Najprostszym sposobem wyrażenia drugiej zasady termodynamiki jest „nie całą energię cieplną można zamienić na pracę”.
Zgodnie z innymi wersjami tego prawa, pojęcie entropii zostało ustalone jako fizyczna właściwość układu termodynamicznego. Możemy sformułować drugie prawo termodynamiki poprzez obserwację, że „entropia izolowanych układów pozostawionych spontanicznej ewolucji nie może się zmniejszać, ponieważ zawsze dochodzi do stanu równowagi termodynamicznej (dzieje się tak, gdy entropia jest najwyższa przy danej energii wewnętrznej).
Jaka jest różnica między pierwszym a drugim prawem termodynamiki?
Termodynamika odnosi się do dziedziny nauk fizycznych, która zajmuje się związkami między ciepłem a innymi formami energii, takimi jak energia mechaniczna, elektryczna lub chemiczna. Kluczową różnicą między pierwszą a drugą zasadą termodynamiki jest to, że pierwsza zasada termodynamiki mówi, że energii nie można stworzyć ani zniszczyć, a całkowita ilość energii we wszechświecie pozostaje taka sama, podczas gdy druga zasada termodynamiki opisuje, że ciepło nie może spontanicznie przepływać z chłodniejszego miejsca do cieplejszego obszaru.
Poniższa infografika przedstawia różnice między pierwszą a drugą zasadą termodynamiki w formie tabelarycznej do bezpośredniego porównania.
Podsumowanie – pierwsze prawo kontra drugie prawo termodynamiki
Pierwsza zasada termodynamiki opisuje, że energia wewnętrzna systemu jest różnicą pomiędzy energią, którą pochłania on z otoczenia, a pracą wykonaną przez system na otoczeniu. Druga zasada termodynamiki opisuje, że ciepło nie może spontanicznie przepływać z zimniejszego miejsca do cieplejszego obszaru. Jest to więc kluczowa różnica między pierwszą a drugą zasadą termodynamiki.
