Ключевое различие между первым законом и вторым законом термодинамики заключается в том, что первый закон термодинамики утверждает, что энергия не может быть создана или уничтожена, а общее количество энергии во Вселенной остается неизменным, тогда как второй закон термодинамики описывает природу энергии.
Термодинамика относится к области физической науки, которая занимается отношениями между теплом и другими формами энергии, такими как механическая, электрическая или химическая энергия.
Что такое первый закон термодинамики?
Первый закон термодинамики описывает, что внутренняя энергия системы есть разница между энергией, которую она поглощает из окружающей среды, и работой, совершаемой системой над окружающей средой. Это вариант закона сохранения энергии, адаптированный для термодинамических процессов. Он различает три вида передачи энергии: теплоту, термодинамическую работу и внутреннюю энергию.
Мы можем дать первый закон термодинамики без переноса массы следующим образом:
ΔU=Q – W
В этом выражении ΔU относится к изменению внутренней энергии замкнутой системы, тогда как Q обозначает количество энергии, переданной системе в виде тепла, а W представляет собой количество термодинамической работы, совершаемой системой на окружающие.
Более того, первый закон термодинамики с необходимостью переноса массы включает дополнительные условия; с учетом соответствующих эталонных состояний системы, когда две системы разделены только непроницаемой стенкой, они объединяются в новую систему термодинамической операцией удаления этой стенки, что приводит к следующему выражению:
U0=U1 + U2
Где U0 - внутренняя энергия объединенной системы, U1 и U2 - внутренние энергии соответствующих систем.
Что такое второй закон термодинамики?
Второй закон термодинамики описывает, что тепло не может самопроизвольно переходить из более холодного места в более горячее. Это физический закон термодинамики, который описывает тепло и потери при конверсии. Простейший способ выразить второй закон термодинамики: «не всякая тепловая энергия может быть преобразована в работу».
Согласно другим версиям этого закона, понятие энтропии устанавливается как физическое свойство термодинамической системы. Мы можем сформулировать второй закон термодинамики через наблюдение: «энтропия изолированных систем, оставленных для самопроизвольной эволюции, не может уменьшаться, потому что они всегда приходят в состояние термодинамического равновесия (это происходит там, где энтропия максимальна при данной внутренней энергии).
В чем разница между первым законом и вторым законом термодинамики?
Термодинамика относится к области физической науки, которая занимается отношениями между теплом и другими формами энергии, такими как механическая, электрическая или химическая энергия. Ключевое различие между первым законом и вторым законом термодинамики заключается в том, что первый закон термодинамики утверждает, что энергия не может быть создана или уничтожена, а общее количество энергии во Вселенной остается неизменным, тогда как второй закон термодинамики описывает, что тепло не может спонтанно перетекать из более холодного места в более горячее.
Приведенная ниже инфографика представляет различия между первым и вторым законами термодинамики в табличной форме для параллельного сравнения.
Резюме – Первый закон против второго закона термодинамики
Первый закон термодинамики описывает, что внутренняя энергия системы есть разница между энергией, которую она поглощает из окружающей среды, и работой, совершаемой системой над окружающей средой. Второй закон термодинамики описывает, что тепло не может самопроизвольно переходить из более холодного места в более горячее. Итак, в этом ключевое различие между первым законом и вторым законом термодинамики.
