Welche gilt im Ersten Hauptsatz der Thermodynamik: Q=ΔU±W=ΔU±pΔVQ=ΔU±W=ΔU±pΔVQ = \Delta U \pm W = \Delta U \pm p\Delta V oder ΔU=ΔQ+ΔWΔU= ΔQ+ΔW\Updelta U= \Updelta Q + \Updelta W ?

Welches gilt im Ersten Hauptsatz der Thermodynamik:

  1. Q = Δ U ± W = Δ U ± P Δ v ? (Wo Δ U ist die Veränderung der inneren Energie, W Arbeit durch System und Q = C M Δ T Wärme vom System erzeugt.)

  2. oder Δ U = Δ Q + Δ W ? (Wo Δ U ist die Veränderung der inneren Energie, W Arbeit durch System und Q = C M Δ T Wärme vom System erzeugt.)

Das erste aus dem finnischen Physiklehrbuch, das andere von hier .

Antworten (4)

Es ist so ziemlich eine Frage der Konvention, wer an wem arbeitet. Für mich ist das konzeptionell klarste Bild die Wikipedia-Version,

Δ U = Δ Q + Δ W ,
dh dass die Änderung der inneren Energie des Systems gleich der zugeführten Wärme plus der am System verrichteten Arbeit ist. (Beachten Sie jedoch den Unterschied zu dem, was Sie zitieren!) Wenn man es nimmt Δ W die vom System verrichtete Arbeit sein, dann ändert sich sein Vorzeichen, aber das ändert natürlich nichts am physikalischen Inhalt des Gesetzes. Im Zweifelsfall in Worte fassen! Sobald Sie sich darüber im Klaren sind, was jedes Symbol bedeutet, folgen die Zeichen automatisch.

Ein paar Vorbehalte jedoch: Beachten Sie das Q als solches ist ein irreführender Begriff. Man kann Prozessen nur Wärmemengen zuordnen, was durch die Notation betont wird Δ Q .

Ich fühle, dass Δ Q ist keine besonders offensichtliche Notation, um diesen Punkt acht hervorzuheben. Es suggeriert, dass ein bestimmtes Etwas, „eine Hitze“, verändert wird und verstärkt so eher die falsche Vorstellung. Statt Δ Q , Ich finde Δ H U wäre zum Beispiel eine bessere Notation.
Man sollte niemals schreiben Δ W oder Δ Q . Arbeit und Wärme sind keine messbaren Zustandsgrößen zu Beginn und am Ende eines Prozesses. Sie sind pfadabhängige Prozesse, die nur den Prozessen zugeordnet werden können. Δ Q impliziert, dass Sie eine Art nehmen Q F − Q ich , was Unsinn ist.
@Jerry aber das ist nicht was Δ bedeutet in diesem Fall. Es bezieht sich auf die Wärmemenge, die in das oder aus dem System übertragen wird. Ich denke nicht, dass die Notation so schlecht ist, solange wir uns darüber im Klaren sind, was sie bedeutet.
@DavidZaslavsky: Genau das ist es Q Und W beziehen auf. Und es ist verwirrend, wenn Sie haben Δ Das bedeutet GENAU das, was mit ihnen gleichgesetzt wird. Δ S ≡ S F − S ich , Δ v ≡ v F − v ich , Und Δ U ≡ U F − U ich . Wenn du benutzt Δ W zu meinen, was du sagst, dann Δ W = − P Δ v ist eine verwirrende 'Gleichung'
@Jerry "Genau das ist es Q Und W refer to" ist nur eine Definition einer bestimmten Notation, kein Argument für deren Verwendung. Jedenfalls verwende ich die Δ für Konsistenz, um die Änderungen auf beiden Seiten der Gleichung auszugleichen, so wie wir Unterschiede ausgleichen. W = − P Δ v verwirrt mich genauso wie Δ W = − P Δ v verwirrt dich. Für Größen, die keine Zustandsvariablen sind, die Δ wird (von mir und anderen) so verstanden, dass es sich auf eine laufende Summe des über den jeweiligen Vorgang übertragenen Betrags bezieht. Ich bin jedoch damit einverstanden, dass beide Notationen vorhanden sind.
@DavidZaslavsky: Ich bin wahrscheinlich nur launisch, nachdem ich das zu oft aus den Köpfen der Schüler erklären musste. Ich habe immer noch das Gefühl, dass diese Notation fast der einzige Ort in der gesamten Wissenschaft wäre, wo Δ (Menge) bedeutet nicht „Änderung von (Menge)“.
@Jerry fair genug, und ich kann definitiv den Vorteil sehen, No-Δ-Gleichungen in einem Bildungskontext voranzutreiben, wenn dies erforderlich ist, damit die Schüler verstehen, was wirklich vor sich geht.
Aufleuchten! Wie bereits erwähnt, enthält diese Antwort Deltas an den falschen Stellen. Sie sollten dies nicht positiv bewerten oder als richtige Antwort auswählen, es ist sehr irreführend!
Haben Sie eine Referenz, die erklärt, warum Q ist irreführend u Δ Q sollte stattdessen verwendet werden? Wärme ist keine Zustandsfunktion, also für die übliche Bedeutung von Δ , Δ Q ist nicht einmal definiert. Leider sind auch viele Wikipedia-Artikel falsch, und das erste Gesetz sollte einfach geschrieben werden Δ U = W + Q .
Könnten Sie bitte die Deltas vor W und Q entfernen? Sie sind unsinnig und eine pädagogische Katastrophe.
@EricDuminil Es steht Ihnen frei, eine Bearbeitung der Notation vorzuschlagen, die Sie nicht beanstanden würden.
Danke für den Vorschlag. Ich würde löschen Δ vor jedem W Und Q , lassen Sie es für U weil es sich um eine Zustandsfunktion handelt, und entfernen Sie den letzten Absatz. Es ist eine ziemlich große Änderung, ich würde es nicht ohne Ihre vorherige Zustimmung machen wollen.
@EricDuminil Wie gesagt, schlagen Sie eine Bearbeitung vor, und wenn ich nicht einverstanden bin, werde ich sie erneut bearbeiten. (Andererseits gehen Sie dabei bitte auf die Tatsache ein, dass die Notation von OP die Deltas enthält, sodass der Unterschied angesprochen und erklärt werden muss.) Dies ist eine sehr alte Antwort, und ich hatte in einem keinen Kontakt mit Thermodynamik Bildungskontext seit mehr als einem Jahrzehnt. Offensichtlich reibt diese Antwort die Leute in die falsche Richtung, also sollte sie bearbeitet werden, aber ich denke nicht, dass ich derjenige sein sollte, der es tut. Also, wenn Sie wirklich so stark davon überzeugt sind, machen Sie einen soliden Vorschlag, anstatt nur eine Beschwerde.

Richtig ist, dass es das Energieerhaltungsgesetz ist. Insbesondere heißt es: Q= Del(U) + W,

U: innere Energie. Das heißt, die einem System zugeführte Gesamtenergie bewirkt zweierlei: Erstens bewirkt sie, dass das System die gewünschte nützliche Arbeit verrichtet, und zweitens verändert sie die innere Energie des Systems. Die Arbeit kann gemäß W=q(dv) positiv oder negativ sein. Beispiel: Wenn sich das Gas im Kolben ausdehnt und wenn das Gas im Kolben komprimiert wird, wäre die geleistete Arbeit positiv bzw. negativ. :)

Für mich ist es

delta(q) = delta(u) + w

delta(q) ist die Wärmeänderung des Systems, delta(u) ist die Änderung der inneren Energie des Systems und w ist die vom System verrichtete Arbeit. delta(w) macht für mich einfach keinen Sinn, da w allein die Energieänderung bedeutet. Wenn Sie es auf diese Weise schreiben, können Sie Teile der Anweisung auch an anderen Stellen verwenden. Zum Beispiel Entropieänderung delta(s) = delta(q) / T. Und die Gesamtarbeit, die das System in einem adiabatischen Prozess verrichtetw = nRTln(v2/v1)

Die vorherige Antwort ist meiner Meinung nach halbgar. Die Verwendung des Delta-Begriffs ist ziemlich irreführend, wie in den Kommentaren darauf hingewiesen wird. Nun, nach fast jedem führenden Lehrbuch und meinem Professor, der auch ein führender Autor ist, kann der I. Hauptsatz der Thermodynamik wie folgt angegeben werden:

Q = ΔE + W

wobei Q die Wärmeübertragung über die Systemgrenze, W die Arbeitsübertragung über die Systemgrenze und ΔE die Energieänderung des Systems ist. Hier umfasst die Energie des Systems „E“ den makroskopischen Energiemodus (kinetische und potentielle Energie des Volumens) und den mikroskopischen Energiemodus (innere Energie, die die kinetische Translationsenergie, die kinetische Rotationsenergie, die potentielle Schwingungsenergie, die chemische Energie usw. umfasst . jedes Moleküls). Das Vorzeichen von Q und W hängt von der verwendeten Vorzeichenkonvention ab. Daher müssen Sie die +- Zeichen nicht in die Gleichung aufnehmen, da dies Sie nur verwirren wird!

Die obige Aussage gibt ein vollständiges Bild des I. Hauptsatzes der Thermodynamik für ein „geschlossenes System“, das eine „Zustandsänderung“ erfährt.

Wie im Ernst??? Ich hätte ernsthaft gerne eine Erklärung für diese Ablehnung !!! Es ist die vollständigste Antwort, die Sie auf diese Frage finden können.
Ihre Punkte sind alle richtig, aber Sie scheinen den Geist der Frage zu verfehlen. Das Zeichen von Q Und W hängen in der Tat von der verwendeten Vorzeichenkonvention ab, und die Frage ist, wie die verschiedenen Vorzeichenkonventionen implementiert werden sollen, die Sie nicht angesprochen haben. (Nicht meine Ablehnung übrigens.)
Wenn Sie meine Antwort durchgehen würden, würden Sie feststellen, dass ich die Vorzeichenkonvention erwähnt habe, die sich auf die Zeichen + und - auswirkt! Ich habe auch erwähnt, dass diese Zeichen nicht verwendet werden müssen, da sie nur zur Verwirrung führen!
Im Gegenteil, Ihre Antwort enthält ein +-Zeichen, das nur zutrifft, wenn man sich daran erinnert, dass W die Arbeit ist, die vom und nicht vom System ausgeführt wird. Ihre Antwort trägt wenig dazu bei, diese Verwirrung zu lindern, die das Herzstück der Frage des OP darstellt.
Neben dem + Zeichen steht ein Minuszeichen! Was jeder anscheinend ziemlich bequem ignoriert hat
Ich meinte die Summe in Ihrer Aussage des Gesetzes, Q = ΔE + W, die sich in Q = ΔE - W ändert, wenn Sie W anders interpretieren. Sie geben nur sehr wenige Informationen darüber, wie die Zeichenkonventionen zu unterscheiden und konsistent zu verwenden sind, was hier der Meister zur Hand ist.
Welche gilt im Ersten Hauptsatz der Thermodynamik: Q=ΔU±W=ΔU±pΔVQ=ΔU±W=ΔU±pΔVQ = \Delta U \pm W = \Delta U \pm p\Delta V oder ΔU=ΔQ+ΔWΔU= ΔQ+ΔW\Updelta U= \Updelta Q + \Updelta W ?
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