وفقًا للقانون الأول للديناميكا الحرارية ، في أي عملية ديناميكية حرارية كمية الحرارة س التي يتلقاها النظام تساوي العمل الذي يقوم به بالإضافة إلى تباين طاقته الداخلية.
عندما يكون الضغط ثابتًا ، يتم استخدام الحرارة التي يتبادلها النظام مع الوسيط الخارجي للعمل ولتغيير الطاقة الداخلية. في العديد من المواقف العملية ، تخضع الأنظمة للضغط الجوي ، كما في حالة التفاعل الكيميائي. يوضح الشكل أعلاه مخطط PV لهذا النوع من العمليات.
في هذه الحالة ، في معادلة القانون الأول ،
س = τ + ∆U
لا شيء من المصطلحات يساوي صفرًا. تمت كتابة العمل كدالة لحجم تباين الحجم ، مثل:
τ = P.V
بالنسبة للحالة الخاصة للغاز أحادي الذرة المثالي ، يمكن كتابة الطاقة على النحو التالي:
لا تتوقف الان... هناك المزيد بعد الإعلان ؛)
لذلك ، يمكننا كتابة القانون الأول للديناميكا الحرارية كدالة لـ ΔV:
الحرارة المتبادلة مع الوسط هي (5/2) P.ΔV ، ويستخدم 40٪ من الإجمالي - الذي يتوافق مع PV - لأداء العمل ؛ و (3/2) الكهروضوئية التي تمثل 60٪ من الإجمالي تستخدم لتغيير الطاقة الداخلية. هذه النتيجة صالحة للغاز أحادي الذرة المثالي.
ترتبط الحرارة بتغير درجة الحرارة (باستخدام قانون الغاز المثالي) من خلال:
وبالتالي ، يمكن حساب الحرارة المزودة بالتغير في درجة الحرارة أو بالتغير في الحجم.
بقلم دوميتيانو ماركيز
تخرج في الفيزياء
هل ترغب في الإشارة إلى هذا النص في مدرسة أو عمل أكاديمي؟ نظرة:
سيلفا ، دوميتيانو كوريا ماركيز دا. "القانون الأول لعمليات متساوية الضغط" ؛ مدرسة البرازيل. متوفر في: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/primeira-lei-para-processos-isobaricos.htm. تم الوصول إليه في 27 يونيو 2021.
