1. Energibesparing: Det mest grundläggande antagandet är att energi inte kan skapas eller förstöras, endast överförs eller omvandlas från en form till en annan. Denna princip dikterar att den totala energin inom ett stängt system förblir konstant.
2. Arbeta och värme som energiförändringar: Energikvationen beaktar arbete och värme som mekanismer för energiöverföring till eller ut ur ett system. Arbetet definieras som kraften som appliceras på avstånd, medan värme är överföringen av termisk energi på grund av temperaturskillnader.
3. Intern energi som tillståndsfunktion: Energikvationen erkänner att den inre energin i ett system endast beror på dess nuvarande tillstånd och inte på hur det kom dit. Detta innebär att den inre energin är en tillståndsfunktion, vilket innebär att den har ett specifikt värde för varje termodynamiskt tillstånd i systemet.
4. Termodynamisk jämvikt: Energikvationen antar att systemet är i termodynamisk jämvikt, vilket innebär att det är vid en enhetlig temperatur och tryck i hela. Detta möjliggör tillämpning av makroskopiska egenskaper som temperatur och tryck på systemet.
5. Kontinuumhypotes: Energikvationen förlitar sig ofta på kontinuumhypotesen, som behandlar materien som kontinuerlig och ignorerar dess diskreta atomstruktur. Detta antagande förenklar analysen och möjliggör användning av differentiella ekvationer för att modellera energiflödet.
6. Försumbar kinetisk och potentiell energi: I många tillämpningar antas systemets kinetiska och potentiella energier vara försumbara jämfört med andra former av energi, såsom inre energi. Denna förenkling effektiviserar energiekvationen och möjliggör fokus på värme- och arbetsinteraktioner.
7. Idealiskt gasbeteende: Energifunktionen, när den appliceras på gaser, antar ofta idealiskt gasbeteende. Detta innebär att gasmolekyler har försumbar volym och interagerar endast genom kollisioner. Denna tillnärmning förenklar ekvationen och är giltig under vissa förhållanden.
8. Inga fasändringar: Energikvationen antar vanligtvis att inga fasförändringar inträffar inom systemet. Denna förenkling eliminerar behovet av att ta hänsyn till energin som är förknippad med fasövergångar, såsom smältning eller förångning.
Begränsningar av antagandena:
Även om dessa antaganden ger en användbar ram för att förstå energiöverföring, är de inte allmänt giltiga. Till exempel kan antagandet av termodynamisk jämvikt inte innehålla i system med snabba förändringar eller ojämnheter. På liknande sätt kan det ideala gasantagandet inte vara giltigt vid höga tryck eller låga temperaturer.
Därför är det avgörande att överväga den specifika tillämpningen och giltigheten av dessa antaganden innan energiekvationen.
