كتب first law of thermodynamics for a closed system
اذا لم تجد ما تبحث عنه يمكنك استخدام كلمات أكثر دقة.
القانون الأول للديناميكا الحرارية للنظام المغلق (معلومة)
الطاقة الكلية للنظام المغلق هي مجموع الطاقة الداخلية فيه و الشغل الذي يؤديه أو المنصب عليه:
- dU= dQ + dW
حيث :
- (dQ)هي كمية الحرارة التي تخرج من أو تنتقل إلى النظام.
- (dU)هو التغير في الطاقة الداخلية للنظام وهي هنا دالة لدرجة الحرارة فقط (U = f(T.
- (dW)هو الشغل المبذول على أو من النظام. فإذا كان النظام غازا فيكون الشغل هو حاصل ضرب الضغط p في تغير الحجم dV (فكرة المكبس، عندما يتغير حجم الغاز في المكبس تحدث حركة ميكانيكية):
- dW = p. dV
نلاحظ أن كل من dQ وdU وdW وحدتها وحدة طاقة أي جول، وينطبق ذلك أيضا على حاصل الضرب p. dV الذي يمثل الشغل الميكانيكي الناتج في النظام، فيمكن إثبات أن وحدته هي الجول.
أي أن القانون الأول للترموديناميك أن الطافة في نظام مغلق تبقى ثابتة لا تتغير. وبناءا على ذلك يمكن للطاقة أن تظهر في صور مختلفة (أي تتحول إلى نوع طاقة أخرى) ، وفي نفس الوقت الطاقة لا تنشأ من العدم ولا يمكن إفنائها.
ولهذا فإن آلة أبدية Perpetuum Mobile من النوع الأول مستحيلة ؛ أي أن استمرار عمل آلة تحتاج باستمرار إلى إمدادها بحرارة أو طاقة حتى تستمر في دورانها . فالآلة لا يمكن أداء عملها من دون إمدادها بطاقة ، وإلا تتوقف بعد قليل بسبب الاحتكاك. (فمثلا بندول الساعة يتأرجح عدة مرات بعد تحريكه أوليا ثم تهدأ حركته رويدا رويدا (بسبب احتكاكه بالهواء) . ولكي يستمر البندول في التأرجح يحتاج إلى زنبرك يمده بالطاقة ، أو ثقل يمده بطاقة من فعل الجاذبية الأرضية).
أي أن آلة تعمل ذاتيا لا يمكن لها الاستمرار في أداء شغلها من دون إمدادها بطاقة من صورة أخرى / أو من دون تغير في حرارتها الداخلية.
ولكن شرط تحول طاقة ، مثلا من حرارة إلى شغل ، يحدده القانون الثاني للترموديناميك.
