Erster Hauptsatz der Thermodynamik

Das erster Hauptsatz der Thermodynamik ist das physikalische Gesetz, das besagt, dass die Gesamtenergie eines Systems und seiner Umgebung konstant bleibt. Das Gesetz ist auch als Energieerhaltungsgesetz bekannt, das besagt, dass sich Energie von einer Form in eine andere umwandeln kann, aber in einem isolierten System weder erzeugt noch zerstört werden kann. Perpetuum-Motion-Maschinen der ersten Art sind nach dem ersten Hauptsatz der Thermodynamik nicht möglich. Mit anderen Worten, es ist nicht möglich, einen Motor zu konstruieren, der kontinuierlich aus dem Nichts heraus zykliert und Arbeit produziert.

Erster Hauptsatz der Thermodynamikgleichung

Die Gleichung für das erste Gesetz kann verwirrend sein, da zwei verschiedene Vorzeichenkonventionen verwendet werden.

In der Physik, insbesondere wenn es um Wärmekraftmaschinen geht, entspricht die Änderung der Energie eines Systems dem Wärmefluss im System von der Umgebung abzüglich der Arbeit, die das System in der Umgebung leistet. Die Gleichung für das Gesetz kann geschrieben werden:

ΔU = Q - W

Hier ist ΔU ist die Veränderung der inneren Energie eines geschlossenen Systems, Q. ist die dem System zugeführte Wärme und W ist der Arbeitsaufwand, den das System in der Umgebung leistet. Diese Version des Gesetzes folgt der Zeichenkonvention von Clausius.

Die IUPAC verwendet jedoch die von Max Planck vorgeschlagene Zeichenkonvention. Hier ist die Nettoenergieübertragung zu einem System positiv und die Nettoenergieübertragung von einem System negativ. Die Gleichung lautet dann:

ΔU = Q + W

Quellen

• Adkins, C. J. (1983). Gleichgewichtsthermodynamik (3. Aufl.). Cambridge University Press. ISBN 0-521-25445-0.
• Bailyn, M. (1994). Ein Überblick über Thermodynamik. American Institute of Physics Press. New York. ISBN 0-88318-797-3.
• Denbigh, K. (1981). Die Prinzipien des chemischen Gleichgewichts mit Anwendungen in Chemie und Chemieingenieurwesen (4. Aufl.). Cambridge University Press. Cambridge UK. ISBN 0-521-23682-7.