Prvi zakon termodinamikeTermodinamika

Termodinamički sustav

Prvi zakon termodinamike : Q = U + W

Q = mc(t2 – t1) , t2 t1 Q 0 , t2 t1 Q 0

W = p(V2 – V1) , V2 V1 W 0 , V2 V1 W 0

Primjer: Pri 20 oC dva mola vodika nalaze se pod tlakom 300 kPa. Nakon širenja pri stalnom tlaku obujam plina je 17 litara. a) Koliki je rad obavio plin pri širenju? b) Kolika je promjena unutarnje energije plina ako je on primio 700 J topline?

Rješenje:n = 2

a) W = ?

W = p(V2 – V1)

pV1 = nRT1

p

nRTV 1

Pa103

K 293molK J 314,825

11

V1 = 0,016 m3

= 3105 Pa(0,017 m3 – 0,016 m3)

W = 300 J

V2 = 17 l

t1 = 20 oC , T = 293Kp = 300 kPa = 3105 Pa

= 0,017 m3

b)

Q = U + W

U = Q – W = 700J – 300J

U = 400J

U = ?

Q = 700J

Adijabatski procesi

Termodinamički proces

Adijabatski procesi

Q = 0

U = - W

Q = U + W

0 = U + W

nRTpV

V

TnRp

p

V

izoterma

adijabata

Zadatak 1: Za koliko se promijeni unutarnja energija sustava kojemu dovedemo 300 kJ topline i istodobno na njemu obavimo rad od 150 kJ?

Rješenje:

W =

U = ?Q = U + W

U = Q - W = 300 kJ – (- 150 kJ)

U = 450 kJ

Q = 300 kJ-150 kJ

Zadatak 2: Za koliko će se promijeniti unutarnja energija sustava koji pri adijabatskoj ekspanziji obavi rad od 500 kJ?

Rješenje:

W =

U = ?

U = - W

U = - 500 kJ

500 kJ