inlärningsmål
- beskriv termodynamikens första lag
nyckelpunkter
- enligt termodynamikens första lag
ermodynamikens första lag, den totala mängden energi i universum är konstant.
villkor
- workA mått på energi som förbrukas genom att flytta ett objekt, vanligtvis anses vara force times avstånd. Inget arbete görs om objektet inte rör sig.
- första lagen i termodynamikenen version av lagen om bevarande av energi, specialiserad för termodynamiska system, som säger att energin i ett isolerat system är konstant och varken kan skapas eller förstöras.,
termodynamik är studier av värmeenergi och andra typer av energi, såsom arbete, och de olika sätten energi överförs inom kemiska system. ”Thermo -” avser värme, medan ”dynamik” avser rörelse.
termodynamikens första lag
termodynamikens första lag behandlar den totala mängden energi i universum. Lagen säger att denna totala mängd energi är konstant. Med andra ord har det alltid varit, och alltid kommer att vara, exakt samma mängd energi i universum.
energi finns i många olika former., Enligt termodynamikens första lag kan energi överföras från plats till plats eller ändras mellan olika former, men det kan inte skapas eller förstöras. Överföringen och omvandlingen av energi sker runt oss hela tiden. Till exempel omvandlar glödlampor elektrisk energi till ljusenergi, och gasugnar omvandlar kemisk energi från naturgas till värmeenergi. Växter utför en av de mest biologiskt användbara omvandlingarna av energi på jorden: de omvandlar solens energi till den kemiska energi som lagras inom organiska molekyler.,
systemet och omgivningen
termodynamiken delar ofta universum i två kategorier: systemet och dess omgivningar. I kemi hänvisar systemet nästan alltid till en given kemisk reaktion och behållaren där den äger rum. Termodynamikens första lag säger oss att energi varken kan skapas eller förstöras, så vi vet att den energi som absorberas i en endotermisk kemisk reaktion måste ha gått förlorad från omgivningen., Omvänt, i en exoterm reaktion, ges värmen som frigörs i reaktionen och absorberas av omgivningen. Uppgav matematiskt, vi har:
\Delta E=\Delta e_{sys}+\Delta e_{surr}=0
värme och arbete
vi vet att kemiska system antingen kan absorbera värme från omgivningen, om reaktionen är endoterm eller frigöra värme till omgivningen, om reaktionen är exoterm. Men kemiska reaktioner används ofta för att göra arbete istället för att bara byta värme. Till exempel, när raketbränsle brinner och orsakar en rymdfärja att lyfta från marken, gör den kemiska reaktionen, genom att driva raketen, arbete genom att applicera en kraft över ett avstånd.,
om du någonsin har bevittnat en video av en rymdfärja som lyfter av, frigör den kemiska reaktionen som uppstår också enorma mängder värme och ljus. En annan användbar form av termodynamikens första lag hänför sig till värme och arbete för energiförändringen i det interna systemet:
\Delta e_{sys}=Q+W
medan denna formulering oftare används i fysiken är det fortfarande viktigt att veta för kemi.,