Prucessu termodinamicu
U calore (Q) hè l'energia chì si move da un ughjettu à l'altru per via di a differenza di temperatura. À propositu di i sistemi è di l'ambienti, u calore hè l'energia chì si move da un sistema à l'ambiente o l'energia chì si move da un ambiente à un sistema, per via di a differenza di temperatura. Sè a temperatura di u sistema hè più alta di a temperatura ambiente, u calore scorrerà da u sistema à l'ambiente. Sè a temperatura ambiente hè più alta di a temperatura di u sistema, allora u calore scorre da l'ambiente à u sistema.
U calore (Q) hè l'energia chì si move per via di a differenza di temperatura, mentre chì u travagliu (W) hè ligatu à u trasferimentu d'energia per via di u travagliu. Per esempiu, se u sistema face un travagliu nantu à l'ambiente, allora l'energia si move da u sistema à l'ambiente. À u cuntrariu, se l'ambiente face un travagliu nantu à u sistema, allora l'energia si move da l'ambiente à u sistema.
Energia interna è a prima lege di a termodinamica
L'energia interna (U) di u sistema hè a somma di tutta l'energia cinetica moleculare in u sistema, più a quantità di tutta l'energia potenziale derivante da l'interazione trà e molecule in u sistema. Sè u calore scorre da l'ambiente à u sistema (u sistema riceve energia), l'energia in u sistema aumenta. À u cuntrariu, sè u sistema face un travagliu nantu à l'ambiente (u sistema libera energia), l'energia in u sistema diminuisce.
Basatu annantu à a cunservazione di l'energia, l'energia interna cambia in u sistema = u calore hè aghjuntu à u sistema (u sistema riceve energia) menu u travagliu realizatu da u sistema (u sistema libera energia).
Δ U = cambiamenti d'energia interna, Q = Calore, W = Travagliu
L'energia interna hè a quantità microscopica di u sistema per chì u so valore ùn pò esse cunnisciutu. Mentre chì i cambiamenti in l'energia interna ponu esse cunnisciuti per mezu di l'energia aghjunta à u sistema è l'energia liberata da u sistema in forma di calore è travagliu. In cuntrastu, e quantità macroscopiche cum'è a temperatura (T), a pressione (p), u vulume (V) è a massa (m) o alcune moli (n), sò cunnisciute.
U calore è u travagliu sò solu implicati in u prucessu di trasferimentu d'energia trà u sistema è l'ambiente. U calore è u travagliu ùn sò micca una quantità chì indica u statu di u sistema.
Regule di segni per u Calore (Q) è u Travagliu (W)
E regule di segnu per u Calore è u Travagliu sò adattate à l'equazione di a Prima Legge di a Termodinamica. U Calore (Q) in l'equazione sopra hè u calore chì hè aghjuntu à u sistema (Q pusitivu), mentre chì u travagliu (W) in l'equazione sopra hè u travagliu fattu da u sistema (W pusitivu). Sè u calore abbanduneghja u sistema, allora Q hè negativu. Sè u travagliu hè fattu nantu à u sistema, allora W hè negativu.
Esempiu 1:
Sè si aghjunghji 2000 Joules di calore à u sistema, mentre u sistema face u travagliu 1000 Joules. Quantu cambia u sistema energeticu internu ?
Vergogna à tè
Δ U = Q – W = 2000 – 1000 = 1000 Joule.
U sistema assorbe 2000 Joules di calore (u sistema riceve energia), u sistema furnisce ancu 1000 Joules di travagliu (u sistema libera energia). Cambiamentu di energia di u sistema = 1000 Joules.
Esempiu 2:
Calore 2000 Joules lascia u sistema. U sistema face un travagliu di 1000 Joule. Calcula i cambiamenti di energia interna di u sistema.
Vergogna à tè
Sè u sistema libera calore, tandu Q hè negativu.
Δ U = Q – W = -2000 – 1000= -3000 Joule.
U sistema libera 2000 Joule di calore. U sistema esegue ancu un travagliu di 1000 Joule (energia di liberazione di u sistema). Cusì, l'energia interna di u sistema hè ridutta di 3000 J.
Esempiu 3:
2000 Joules di calore sò aghjunti à u sistema, è 1000 Joules di travagliu hè realizatu nantu à u sistema. Calcula i cambiamenti di energia interna di u sistema.
Vergogna à tè
U travagliu hè statu fattu nant'à u sistema, dunque W hè negativu.
Δ U = Q – W = 2000 – (-1000) = 3000 Joule.
L'energia interna di u sistema aumenta di 3000 Joule.
