熱力学の第一法則

10月 27, 2020

熱力学は、システムのエネルギーと仕事を扱う物理の一分野です。熱力学は実験で観測し測定できるシステムの大きなスケール応答のみを扱う。小さなスケールの気体相互作用を気体の速度論によって記述した。別々のスライドに記載されている熱力学の三つのprincipallawsがあります。, それぞれの法律は、熱力学的性質の定義につながります物理システムの動作を理解し予測するのに役立ちます。これらの法則のいくつかの簡単な例を紹介し、様々な物理システムの特性を紹介しますが、私たちは推進系と高速流の熱力学に最も興味があります。幸いなことに、熱力学の古典的な例の多くは気体力学を含む。,

ガス上で、またはガスによって行われた作業の観察では、作業量はガスの初期および最終状態だけでなく、最終状態を生成するプロセスまたは経同様に、ガスに伝達される熱の量、またはガスからも、初期および最終状態および最終状態を生成するプロセスに依存する。, Realgasesの多くの観察は、ガスへの熱流の差ガスによって行われる作業は、ガスの初期および最終状態にのみ依存し、最終状態を生成するプロセスまたはこれは、ガスの内部エネルギーと呼ばれる追加変数の存在を示唆しており、ガスの状態にのみ依存し、プロセスには依存しません。内部エネルギーは、温度または圧力と同じように状態変数です。, 熱力学の第一法則は、内部エネルギー（E）は、システム内の熱伝達（Q）とシステムによって行われる仕事（W）の差に等しいものとして定義されます。

E2-E1=Q-W

定義では、”into”と”by”という単語を強調しています。システムから取り除かれた熱方程式に負の符号を割り当てる必要があります。同様に、システム上のworkdoneには負の符号が割り当てられます。,

内部エネルギーは、地球の上のある高さにある物体の電位エネルギー、または運動中の物体の運動エネルギーのようなエネルギーの一種です。ポテンシャルエネルギー系の総エネルギーを節約しながら運動エネルギーに変換することができるのと同じように、熱力学系の内部エネルギーは運動エネルギーまたはポテンシャルエネルギーに変換することができる。潜在的なエネルギーと同様に、内部エネルギーをシステムに格納することができます。ただし、熱と作業はプロセスに依存するため、独立して保存または保存することはできません。, 熱力学の第一法則は、多くのシステムの可能状態が存在するが、特定の状態のみが自然界に存在することが判明した。熱力学の第二の法則は、この観察を説明するのに役立ちます。

システムが外部環境から完全に絶縁されている場合、システムに熱が伝達されない状態の変化を有することが可能である。科学者は、熱を伴わないプロセスを指す断熱過程として転送する。,ガスの熱力学の第一法則の実装は、別のものを導入するエンタルピーと呼ばれる有用な状態変数これは別のページに記載されている。

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