Learning Objective
- Beskrive den første lov om termodynamik
hovedpunkter
- i Henhold til den første lov om termodynamik, den samlede mængde af energi i universet er konstant.
- energi kan overføres fra sted til sted eller omdannes til forskellige former, men det kan ikke oprettes eller ødelægges.,
- levende organismer har udviklet sig til at få energi fra deres omgivelser i former, som de kan overføre eller omdanne til brugbar energi til at udføre arbejde.
Vilkår
- arbejdeet mål for energi brugt ved at flytte et objekt, som normalt anses for at være kraft gange afstand. Intet arbejde udføres, hvis objektet ikke bevæger sig.
- første lov om termodynamikken version af loven om bevarelse af energi, specialiseret til termodynamiske systemer, der siger, at energien i et isoleret system er konstant og hverken kan oprettes eller ødelægges.,
termodynamik er undersøgelsen af varmeenergi og andre typer energi, såsom arbejde, og de forskellige måder energi overføres inden for kemiske systemer. “Thermo -” refererer til varme, mens “dynamik” refererer til bevægelse.
den første lov om termodynamik
den første lov om termodynamik omhandler den samlede mængde energi i universet. Loven siger, at denne samlede mængde energi er konstant. Med andre ord har der altid været og vil altid være nøjagtig den samme mængde energi i universet.
energi findes i mange forskellige former., I henhold til termodynamikens første lov kan energi overføres fra sted til sted eller ændres mellem forskellige former, men den kan ikke oprettes eller ødelægges. Overførsler og transformationer af energi finder sted omkring os hele tiden. For eksempel omdanner pærer elektrisk energi til lysenergi, og gaskomfurer omdanner kemisk energi fra naturgas til varmeenergi. Planter udfører en af de mest biologisk nyttige transformationer af energi på jorden: de omdanner sollysets energi til den kemiske energi, der opbevares i organiske molekyler.,
systemet og omgivelserne
termodynamikken opdeler ofte universet i to kategorier: systemet og dets omgivelser. I kemi refererer systemet næsten altid til en given kemisk reaktion og beholderen, hvori den finder sted. Den første lov om termodynamik fortæller os, at energi hverken kan skabes eller ødelægges, så vi ved, at energien, der absorberes i en endoterm kemisk reaktion, må være gået tabt fra omgivelserne., Omvendt afgives den varme, der frigives i reaktionen, i en eksoterm reaktion og absorberes af omgivelserne. Udtalte matematisk, har vi:
\Delta E=\Delta E_{sys}+\Delta E_{surr}=0
Varme og Arbejde
Vi ved, at kemiske systemer kan enten optage varme fra omgivelserne, hvis reaktionen er endoterm eller afgiver varme til omgivelserne, hvis reaktionen er exoterm. Imidlertid bruges kemiske reaktioner ofte til at udføre arbejde i stedet for bare at udveksle varme. For eksempel, når raketbrændstof brænder og får en rumfærge til at løfte sig fra jorden, udfører den kemiske reaktion ved at drive raketen arbejde ved at anvende en kraft over en afstand.,
Hvis du nogensinde har været vidne til en video af en rumfærge, der løfter af, frigiver den kemiske reaktion, der opstår, også enorme mængder varme og lys. En anden nyttig form af den første lov om termodynamik vedrører varme og arbejde for ændringer i energi af det interne system:
\Delta E_{sys}=Q+W
Mens denne formulering er mere almindeligt anvendt i fysik, er det stadig vigtigt at vide for kemi.,
