Här är en uppdelning:
* Intern energi (U) är den totala energin som finns i ett system, inklusive kinetisk energi från molekyler, potentiell energi från intermolekylära krafter och andra former av energi.
* värme (Q) är överföringen av termisk energi mellan ett system och dess omgivningar.
* Work (W) är den energi som överförs till eller från ett system av en extern kraft.
Den första termodynamiklagen kan uttryckas matematiskt som:
ΔU =Q - W
Där:
* ΔU är förändringen i intern energi
* q är värmen som läggs till i systemet
* w är det arbete som görs av systemet
Hur mekaniskt arbete påverkar intern energi:
* Arbetet utfört av systemet: När ett system fungerar lägger det in intern energi. Detta innebär att den inre energin minskar (ΔU är negativ). Exempel inkluderar:
* Expandering av gas som skjuter en kolv
* En roterande axel som gör arbete på en maskin
* arbete gjort på systemet: När arbetet utförs på ett system ökar dess inre energi (ΔU är positiv). Exempel inkluderar:
* Komprimera en gas
* Friktion genererar värme i ett system
* Rör om en vätska
Nyckelpunkter:
* Arbetet kan förändra intern energi. Arbetet som utförs av systemet minskar intern energi, medan arbetet på systemet ökar intern energi.
* Den första lagen om termodynamik är en bevarande av energiprincipen. Energi kan inte skapas eller förstöras, endast överföras eller transformeras.
* Förhållandet mellan arbete och intern energi är viktigt i många tekniska tillämpningar. Att förstå hur arbete påverkar intern energi är till exempel avgörande för att utforma motorer, kraftverk och andra termodynamiska system.
Exempel:
Låt oss säga att du komprimerar en gas med en kolv. Du gör arbete med systemet och ökar dess inre energi. Denna ökning av den inre energin manifesteras som en ökning av gasens temperatur.
Sammanfattningsvis: Mekaniskt arbete påverkar direkt den inre energin i ett system. Arbetet som utförs av systemet minskar inre energi, medan arbetet på systemet ökar intern energi. Detta förhållande är en grundläggande princip inom termodynamik.
