The First Law of ThermodynamicsWe k

The First Law of Thermodynamics
We know that the mechanical energy of a system is constant in the absence of nonconservative forces such as friction. That is, we did not include changes in the internal energy of the system in this mechanical model. The first law of thermodynamics is a generalization of the law of conservation of energy that encompasses changes in internal energy. It is a universally valid law that can be applied to many processes and provides a connection between the microscopic and macroscopic worlds. We have discussed two ways in which energy can be transferred between a system and its surroundings. One is work done by the system, which requires that there be a macroscopic displacement of the point of application of a force (or pressure). The other is heat, which occurs through random collisions between the molecules of the system. Both mechanisms result in a change in the internal energy of the system and therefore usually result in measurable changes in the macroscopic variables of the system, such as the pressure, temperature, and volume of a gas.

To better understand these ideas on a quantitative basis, suppose that a system undergoes a change from an initial state to a final state. During this change, energy transfer by heat Q to the system occurs, and work W is done by the system. As an example, suppose that the system is a gas in which the pressure and volume change from Pi and Vi to Pf and Vf . If the quantity Q - W is measured for various paths connecting the initial and final equilibrium states, we find that it is the same for all paths connecting the two states. We conclude that the quantity Q - W is determined completely by the initial and final states of the system, and we call this quantity the change in the internal energy of the system. Although Q and W both depend on the path, the quantity Q - W is independent of the path. If we use the sumbol Eint to represent the internal energy, then the change in internal energy ΔEint can be expressed as change in internal energy first law of thermodynamics where all quantities must have the same units of measure for energy. Equation 20.9 is known as the first-law equation and is a key concept in many applications.

Kết quả (Việt) 1:

pháp luật đầu tiên của nhiệt động lực học
chúng ta biết rằng năng lượng cơ học của một hệ thống là không đổi trong sự vắng mặt của lực lượng nonconservative như ma sát. có nghĩa là, chúng tôi đã không bao gồm những thay đổi trong năng lượng nội tại của hệ thống trong mô hình cơ khí này. pháp luật đầu tiên của nhiệt động lực học là một sự tổng quát của định luật bảo toàn năng lượng bao gồm những thay đổi trong năng lượng nội bộ.nó là một quy luật giá trị phổ quát mà có thể được áp dụng cho nhiều quy trình và cung cấp một kết nối giữa thế giới vi mô và vĩ mô. chúng tôi đã thảo luận hai cách thức mà năng lượng có thể được chuyển giao giữa các hệ thống và môi trường xung quanh. là một trong những công việc được thực hiện bởi hệ thống, đòi hỏi rằng có thể là một chuyển vĩ mô của điểm của ứng dụng của một lực lượng (hoặc áp lực).khác là nhiệt, xảy ra qua các va chạm ngẫu nhiên giữa các phân tử của hệ thống. cả hai cơ chế kết quả trong một sự thay đổi trong năng lượng nội tại của hệ thống và do đó thường dẫn đến những thay đổi có thể đo lường trong các biến số vĩ mô của hệ thống, chẳng hạn như áp suất, nhiệt độ và khối lượng của một chất khí.

để hiểu rõ hơn những ý tưởng về một cơ sở định lượng,giả sử rằng một hệ thống trải qua một sự thay đổi từ một trạng thái ban đầu đến trạng thái thức. trong quá trình thay đổi này, chuyển giao năng lượng nhiệt q để hệ thống xảy ra, và làm việc w được thực hiện bởi hệ thống. là một ví dụ, giả sử rằng hệ thống là một chất khí trong đó áp suất và khối lượng thay đổi từ pi và vi để pf và vf.nếu số lượng q - w được xác định cho con đường khác nhau kết nối các trạng thái cân bằng ban đầu và cuối cùng, chúng ta thấy rằng nó là như nhau cho tất cả các đường dẫn kết nối hai quốc gia. chúng tôi kết luận rằng số lượng q - w được xác định hoàn toàn bởi các trạng thái đầu và cuối cùng của hệ thống, và chúng ta gọi là số lượng này thay đổi trong năng lượng nội tại của hệ thống. mặc dù q và w cả phụ thuộc vào con đường,số lượng q - w là độc lập của con đường. nếu chúng ta sử dụng eint sumbol để đại diện cho năng lượng nội bộ, thì sự thay đổi trong Δeint năng lượng nội bộ có thể được thể hiện như thay đổi năng lượng nội bộ luật đầu tiên của nhiệt động lực học mà tất cả số lượng phải có cùng một đơn vị đo năng lượng. phương trình 20.9 được gọi là phương trình đầu tiên-pháp luật và là một khái niệm quan trọng trong nhiều ứng dụng.

Kết quả (Việt) 2:

Luật đầu tiên của nhiệt động lực học
chúng ta biết rằng năng lượng cơ học của một hệ thống liên tục trong sự vắng mặt của các lực lượng nonconservative chẳng hạn như ma sát. Có nghĩa là, chúng tôi đã không bao gồm thay đổi trong nội bộ năng lượng của hệ thống trong mô hình cơ khí này. Pháp luật đầu tiên của nhiệt động lực học là một tổng quát về định luật bảo toàn của năng lượng bao gồm những thay đổi trong nội bộ năng lượng. Đó là một luật phổ hợp lệ mà có thể được áp dụng cho nhiều quá trình và cung cấp một kết nối giữa các thế giới vi mô và vĩ mô. Chúng tôi đã thảo luận về hai cách trong đó năng lượng có thể được chuyển giao giữa một hệ thống và môi trường xung quanh. Một là việc thực hiện bởi hệ thống đòi hỏi rằng có một trọng lượng rẽ nước vĩ mô của điểm sử dụng trong một lực lượng (hoặc áp lực). Khác là nhiệt xảy ra qua ngẫu nhiên va chạm giữa các phân tử của hệ thống. Cả hai cơ chế dẫn đến một sự thay đổi trong nội bộ năng lượng của hệ thống và do đó thường dẫn đến đo lường được thay đổi trong các yếu tố vĩ mô của hệ thống, chẳng hạn như áp lực, nhiệt độ và khối lượng của một khí.

để hiểu rõ hơn về những ý tưởng trên cơ sở định lượng, giả sử rằng một hệ thống phải trải qua một sự thay đổi từ trạng thái ban đầu đến một nhà nước cuối cùng. Trong sự thay đổi này, chuyển giao năng lượng bởi nhiệt Q để hệ thống xảy ra, và làm việc W được thực hiện bởi hệ thống. Ví dụ, giả sử Hệ thống là một chất khí trong đó các áp lực và khối lượng thay đổi từ Pi và Vi Pf và Vf. Nếu số lượng Q - W được đo cho các đường dẫn kết nối các tiểu bang đầu tiên và cuối cùng cân bằng, chúng tôi thấy rằng nó là như nhau cho tất cả các đường dẫn kết nối hai nhà nước. Chúng tôi kết luận rằng số lượng Q - W được xác định hoàn toàn bởi các tiểu bang đầu tiên và cuối cùng của hệ thống, và chúng tôi gọi số lượng này thay đổi năng lượng nội bộ của hệ thống. Mặc dù Q và W đều phụ thuộc vào con đường, số lượng Q - W là độc lập của con đường. Nếu chúng tôi sử dụng sumbol Eint đại diện cho năng lượng nội bộ, sau đó thay đổi trong nội bộ năng lượng ΔEint có thể được thể hiện như là thay đổi trong nội bộ năng lượng Pháp luật đầu tiên của nhiệt động lực học nơi tất cả số lượng phải có cùng một đơn vị đo năng lượng. Phương trình 20.9 được gọi là phương trình đầu tiên-luật và là một khái niệm quan trọng trong nhiều ứng dụng.