Kľúčový rozdiel medzi prvým zákonom a druhým zákonom termodynamiky je v tom, že prvý zákon termodynamiky uvádza, že energiu nemožno vytvoriť ani zničiť a celkové množstvo energie vo vesmíre zostáva rovnaké, zatiaľ čo druhý zákon termodynamiky popisuje povahu energie.
Termodynamika sa vzťahuje na oblasť fyzikálnych vied, ktorá sa zaoberá vzťahmi medzi teplom a inými formami energie, ako je mechanická, elektrická alebo chemická energia.
Aký je prvý zákon termodynamiky?
Prvý zákon termodynamiky popisuje, že vnútorná energia systému je rozdiel medzi energiou, ktorú absorbuje z okolia, a prácou, ktorú systém vykoná na okolí. Toto je verzia zákona o zachovaní energie, ktorá je prispôsobená pre termodynamické procesy. Rozlišuje tri druhy prenosu energie: teplo, termodynamickú prácu a vnútornú energiu.
Prvý termodynamický zákon bez prenosu hmoty môžeme uviesť takto:
ΔU=Q – W
V tomto výraze ΔU označuje zmenu vnútornej energie uzavretého systému, kým Q označuje množstvo energie dodanej do systému ako teplo, zatiaľ čo W je množstvo termodynamickej práce vykonanej systémom na okolie.
Navyše, prvý zákon termodynamiky s potrebou prenosu hmoty zahŕňa ďalšie podmienky; s náležitým zohľadnením zodpovedajúcich referenčných stavov systému, keď sú dva systémy oddelené iba nepriepustnou stenou, sú spojené do nového systému termodynamickou operáciou odstránenia tejto steny, čo vedie k nasledujúcemu výrazu:
U0=U1 + U2
Kde U0 je vnútorná energia kombinovaného systému, U1 a U2 sú vnútorné energie zodpovedajúcich systémov.
Aký je druhý termodynamický zákon?
Druhý zákon termodynamiky popisuje, že teplo nemôže spontánne prúdiť z chladnejšieho miesta do teplejšieho. Je to fyzikálny zákon termodynamiky, ktorý popisuje teplo a straty pri premene. Najjednoduchší spôsob vyjadrenia druhého termodynamického zákona je „nie všetka tepelná energia sa dá premeniť na prácu“.
Podľa iných verzií tohto zákona je pojem entropia zavedený ako fyzikálna vlastnosť termodynamického systému. Druhý termodynamický zákon môžeme formulovať pozorovaním „entropia izolovaných systémov ponechaných spontánnej evolúcii nemôže klesať, pretože sa vždy dostanú do stavu termodynamickej rovnováhy (to sa deje tam, kde je entropia pri danej vnútornej energii najvyššia).
Aký je rozdiel medzi prvým a druhým zákonom termodynamiky?
Termodynamika sa vzťahuje na oblasť fyzikálnych vied, ktorá sa zaoberá vzťahmi medzi teplom a inými formami energie, ako je mechanická, elektrická alebo chemická energia. Kľúčový rozdiel medzi prvým zákonom a druhým zákonom termodynamiky je v tom, že prvý zákon termodynamiky hovorí, že energiu nemožno vytvoriť ani zničiť a celkové množstvo energie vo vesmíre zostáva rovnaké, zatiaľ čo druhý zákon termodynamiky opisuje, že teplo nemôže spontánne prúdiť z chladnejšieho miesta do teplejšieho.
Nasledujúca infografika predstavuje rozdiely medzi prvým a druhým termodynamickým zákonom v tabuľkovej forme na porovnanie vedľa seba.
Zhrnutie – Prvý zákon verzus Druhý zákon termodynamiky
Prvý zákon termodynamiky popisuje, že vnútorná energia systému je rozdiel medzi energiou, ktorú absorbuje z okolia, a prácou, ktorú systém vykoná na okolí. Druhý termodynamický zákon popisuje, že teplo nemôže spontánne prúdiť z chladnejšieho miesta do teplejšej oblasti. Toto je kľúčový rozdiel medzi prvým zákonom a druhým zákonom termodynamiky.
