Da die Gleichung für den ersten Hauptsatz der Thermodynamik:
Es ist bekannt, dass ist gleich der Änderung der inneren Energie, der kinetischen Energie und der potentiellen Energie. und das ist die gesamte Wärmeübertragung und ist die Arbeitsübergabe.
Ich bin irgendwie verwirrt, wenn ich Systeme mit der genannten Gleichung analysiere. Also hier sind einige Fragen, die ich im Sinn hatte.
Das wurde mir bei der Analyse eines geschlossenen Systems diskutiert ist immer Null, da sich die Gesamtenergie des Systems nicht ändern würde. Ist das immer wahr?
Bei der Analyse offener stationärer Systeme wird gesagt, dass die Änderung der kinetischen Energie und der potentiellen Energie immer Null ist, aber die Änderung der inneren Energie in bestimmten Situationen möglicherweise nicht Null ist. Wann werden wir jedoch wissen, wann sich die Änderung der inneren Energie ändert? Wird es geändert, wenn das System den Druck, das Volumen oder die Temperatur ändert?
Es gibt auch eine andere Form der Gesamtenergie im System, die als mechanische Energie bezeichnet wird. Wann werden wir wissen, was wir bei der Analyse von Systemen verwenden müssen? Ist es die Formel für mechanische Energie oder die Formel für Energie in Bezug auf innere, potentielle und kinetische Energie?
Außerdem gibt es auch eine alternative Gleichung, die die Durchflussraten des Systems berücksichtigt. Wann werden wir wissen, wann wir die reguläre Gleichung verwenden und wann diejenige, die die Durchflussraten verwendet?
Dies ist keine systematische Sammlung von Antworten auf Ihre Fragen, sondern ein paar Beobachtungen, die helfen könnten …
Unter einem geschlossenen System versteht man üblicherweise ein System, bei dem die Anzahl der Teilchen feststeht. Es gibt also kein Verbot des Wärmeeintrags oder -austritts oder Arbeiten an oder durch das System ist nicht immer Null.
Die kinetische Energie, die zur inneren Energie des Systems beiträgt, ist die der Teilchen im System, berechnet im Bezugssystem des Massenschwerpunkts des Systems. Wenn also das System (z. B. eine Gasflasche) mit hoher Geschwindigkeit durch die Luft geschleudert wird, erhöht dies seine innere Energie nicht.
„Mechanische Energie“ ist meines Wissens kein Begriff mit Bedeutung in der Thermodynamik, wie sie von Physikern verstanden wird.
Für eine gegebene Flüssigkeitsprobe ist es möglich, die innere Energie als Funktion von zwei Variablen auszudrücken, zum Beispiel Volumen und Temperatur. Das einfachste Beispiel ist ein ideales Gas, für N Moleküle, dessen innere Energie gegeben ist durch