7.2 Termofysikkens 1. lov: Energiloven
Intro
Termofysikkens første lov er energibevaring for et system: endring i indre energi er lik summen av varme tilført systemet og arbeid gjort på systemet.
Regel
- ΔU = Q + W
- Q > 0: varme inn til systemet
- W > 0: arbeid på systemet
- Enhet: J for ΔU, Q og W
Eksempel
Q = 500 J til et system, W = 200 J på systemet. Finn ΔU.
- ΔU = Q + W
- ΔU = 500 J + 200 J
- ΔU = 700 J
Svar: 700 J
Forstå
Komprimerer du en gass raskt, kan W være positiv og ΔU øke selv uten varme. Ekspanderer gassen og gjør arbeid på omgivelsene, er W negativ (arbeid på systemet) hvis du bruker «arbeid på system»-konvensjonen.
Vanlig feil
Å blande fortegn på W — noter om W er arbeid på systemet eller av systemet.
Øv selv
Lett: Termofysikkens 1. lov (symbolsk)?
Minioppsummering
- ΔU = Q + W.
- Konsekvent fortegn.
- Q og W i joule.
- Energibevaring.
ΔU = Q + W
Q: varme til systemet. W: arbeid på systemet.
Regel
ΔU = Q + W (W: arbeid på systemet).
Kjerneidé
Energi bevares — varme og arbeid endrer U.
Vanlig feil
Å glemme fortegn på Q og W.