Thermo Thursday Capitolul 1
- Acasă
- Despre
- a lua legatura
- Scris
- Blog
Această secțiune definește căldură, „Fluxul spontan de energie de la un obiect la altul cauzat de diferența de temperatură dintre obiecte” și muncă, orice transfer non-termic de energie în sau în afara unui sistem. De asemenea, introduce prima lege a termodinamicii, unde U este energia totală a sistemului, Q este energia care intră în sistem ca căldură și W este energia care intră în sistem ca lucru. Schroeder subliniază că aceste definiții ale căldurii și ale muncii sunt contrare modului în care folosim termenii în vorbirea comună. De exemplu, dacă vă frecați mâinile reci pentru a le încălzi, prin aceste definiții nu se face încălzirea sistemului, deoarece schimbarea temperaturii nu se datorează fluxului spontan de energie. Mai degrabă, mâinile tale sunt încălzite de muncă.
Schroeder introduce în continuare unitățile Joule, calorii (egale cu 4.186 J) și kilocalorii (cunoscute și sub denumirea de calorii alimentare, 4186 J); și cele trei tipuri de transfer de căldură, conducție (transfer prin contact molecular), convecție (transfer prin mișcarea în vrac a unui gaz sau a unui lichid) și radiații (emisie de unde electromagnetice).
Problema 1.26: O baterie este conectată în serie la un rezistor, care este scufundat în apă (pentru a pregăti o ceașcă fierbinte de ceai). Ați clasifica fluxul de energie de la baterie la rezistor ca „căldură” sau „lucru”? Dar fluxul de energie de la rezistor la apă?
Fluxul de energie de la baterie la rezistor funcționează, deoarece energia transferată de electronii care se deplasează prin rezistor este condusă de diferența de tensiune, nu apare spontan din cauza unei diferențe de temperatură. Fluxul de energie de la rezistențe la apă, totuși, este căldură.
Problema 1.27: Dați un exemplu de proces în care nu se adaugă căldură unui sistem, dar temperatura acestuia crește. Apoi dați un exemplu opus: un proces în care căldura este adăugată unui sistem, dar temperatura sa nu se schimbă.