Kaʻina hana thermodynamic
ʻO ka wela (Q) ka ikehu e neʻe ana mai kekahi mea a i kekahi mea ma muli o ka ʻokoʻa o ka mahana. E pili ana i nā ʻōnaehana a me nā wahi noho, ʻo ka wela ka ikehu e neʻe ana mai ka ʻōnaehana a i ke kaiapuni a i ʻole ka ikehu e neʻe ana mai ke kaiapuni a i ka ʻōnaehana, ma muli o ka ʻokoʻa o ka mahana. Inā ʻoi aku ke kiʻekiʻe o ka mahana o ka ʻōnaehana ma mua o ka mahana o ke kaiapuni, e kahe ka wela mai ka ʻōnaehana a i ke kaiapuni. Inā ʻoi aku ke kiʻekiʻe o ka mahana o ke kaiapuni ma mua o ka mahana o ka ʻōnaehana, a laila kahe ka wela mai ke kaiapuni a i ka ʻōnaehana.
ʻO ka wela (Q) ka ikehu e neʻe ana ma muli o ka ʻokoʻa o ka mahana, ʻoiai ʻo ka hana (W) e pili ana i ka hoʻoili ikehu ma o ka hana. No ka laʻana, inā hana ka ʻōnaehana ma ke kaiapuni, a laila neʻe ka ikehu mai ka ʻōnaehana a i ke kaiapuni. I ka ʻaoʻao ʻē aʻe, inā hana ke kaiapuni ma ka ʻōnaehana, a laila neʻe ka ikehu mai ke kaiapuni a i ka ʻōnaehana.
Ikehu kūloko a me ke kānāwai mua o ka thermodynamics
ʻO ka ikehu kūloko (U) o ka ʻōnaehana ka huina o nā ikehu kinetic molekala āpau i loko o ka ʻōnaehana, me ka nui o nā ikehu hiki ke loaʻa mai ka launa pū ʻana ma waena o nā molekala i loko o ka ʻōnaehana. Inā holo ka wela mai ke kaiapuni a i ka ʻōnaehana (loaʻa i ka ʻōnaehana ka ikehu), piʻi ka ikehu i loko o ka ʻōnaehana. I ka ʻaoʻao ʻē aʻe, inā hana ka ʻōnaehana ma ke kaiapuni (hoʻokuʻu ka ʻōnaehana i ka ikehu), emi ka ikehu i loko o ka ʻōnaehana.
Ma muli o ka mālama ʻana i ka ikehu, nā loli o ka ikehu kūloko i loko o ka ʻōnaehana = hoʻohui ʻia ka wela i ka ʻōnaehana (loaʻa i ka ʻōnaehana ka ikehu) me ka ʻole o ka hana i hana ʻia e ka ʻōnaehana (hoʻokuʻu ka ʻōnaehana i ka ikehu).
Δ U = nā loli ikehu kūloko, Q = Wela, W = Hana
ʻO ka ikehu kūloko ka nui microscopic o ka ʻōnaehana i hiki ʻole ke ʻike ʻia kona waiwai. ʻOiai hiki ke ʻike ʻia nā loli o ka ikehu kūloko ma o ka ikehu i hoʻohui ʻia i ka ʻōnaehana a me ka ikehu i hoʻokuʻu ʻia e ka ʻōnaehana ma ke ʻano o ka wela a me ka hana. I ka hoʻohālikelike ʻana, ʻike ʻia nā nui macroscopic e like me ka mahana (T), kaomi (p), ka nui (V) a me ka nuipa (m) a i ʻole kekahi mau mole (n).
ʻO ka wela a me ka hana wale nō ke komo ʻana i ke kaʻina hana hoʻoili ikehu ma waena o ka ʻōnaehana a me ke kaiapuni. ʻAʻole ka wela a me ka hana kahi nui e hōʻike ana i ke kūlana o ka ʻōnaehana.
Nā lula hōʻailona no ka Wela (Q) a me ka Hana (W)
Ua hoʻoponopono ʻia nā lula hōʻailona no ka Wela a me ka Hana i ka hoohalike o ke Kanawai Mua o Thermodynamics. ʻO ka wela (Q) ma ka hoohalike ma luna nei ka wela i hoʻohui ʻia i ka ʻōnaehana (Q maikaʻi), ʻoiai ʻo ka hana (W) ma ka hoohalike ma luna nei ka hana i hana ʻia e ka ʻōnaehana (W maikaʻi). Inā haʻalele ka wela i ka ʻōnaehana, a laila maikaʻi ʻole ʻo Q. Inā hana ʻia ka hana ma ka ʻōnaehana, a laila maikaʻi ʻole ʻo W.
Laʻana 1:
Inā hoʻohui ʻia ka wela 2000 Joules i ka ʻōnaehana, ʻoiai e hana ana ka ʻōnaehana i 1000 Joules. Pehea ka nui o ka loli o ka ʻōnaehana ikehu kūloko?
pāʻoihana
Δ U = Q – W = 2000 – 1000= 1000 Joules.
Hoʻopili ka ʻōnaehana i 2000 Joules o ka wela (ka ikehu e loaʻa ana i ka ʻōnaehana), hāʻawi pū ka ʻōnaehana i 1000 Joules o ka hana (ka ikehu hoʻokuʻu ʻōnaehana). ʻO ka loli ikehu o ka ʻōnaehana = 1000 Joules.
Laʻana 2:
Hoʻokuʻu ka wela 2000 Joules i ka ʻōnaehana. Hana ka ʻōnaehana i kahi hana 1000 Joule. E helu i nā loli ikehu kūloko o ka ʻōnaehana.
pāʻoihana
Inā hoʻokuʻu ka ʻōnaehana i ka wela, a laila he maikaʻi ʻole ʻo Q.
ʻO Δ U = Q – W = -2000 – 1000= -3000 Joules.
Hoʻokuʻu ka ʻōnaehana i ka wela 2000 Joule. Hana pū ka ʻōnaehana i ka hana 1000 Joule (ka ikehu hoʻokuʻu ʻōnaehana). No laila, ua hoʻemi ʻia ka ikehu kūloko o ka ʻōnaehana e 3000 J.
Laʻana 3:
Hoʻohui ʻia ka wela 2000 Joules i ka ʻōnaehana, a hana ʻia ka hana 1000 Joules ma ka ʻōnaehana. E helu i nā loli ikehu kūloko o ka ʻōnaehana.
pāʻoihana
Ua hana ʻia ka hana ma ka ʻōnaehana, no laila he maikaʻi ʻole ʻo W.
Δ U = Q – W = 2000 – (-1000) = 3000 Joules.
Piʻi ka ikehu kūloko o ka ʻōnaehana e 3000 Joules.
