Klíčový rozdíl mezi prvním zákonem a druhým zákonem termodynamiky je ten, že první zákon termodynamiky říká, že energii nelze vytvořit ani zničit, a celkové množství energie ve vesmíru zůstává stejné, zatímco druhý zákon termodynamiky popisuje povahu energie.
Termodynamika označuje odvětví fyzikální vědy, které se zabývá vztahy mezi teplem a jinými formami energie, jako je mechanická, elektrická nebo chemická energie.
Jaký je první zákon termodynamiky?
První zákon termodynamiky popisuje, že vnitřní energie systému je rozdílem mezi energií, kterou systém absorbuje z okolí, a prací, kterou systém na okolí vykoná. Toto je verze zákona zachování energie, která je přizpůsobena pro termodynamické procesy. Rozlišuje tři druhy přenosu energie: teplo, termodynamickou práci a vnitřní energii.
První termodynamický zákon bez přenosu hmoty můžeme dát takto:
ΔU=Q – W
V tomto výrazu ΔU označuje změnu vnitřní energie uzavřeného systému, zatímco Q označuje množství energie dodávané do systému jako teplo, zatímco W je množství termodynamické práce vykonané systémem na okolí.
Navíc první termodynamický zákon s potřebami přenosu hmoty zahrnuje další podmínky; s náležitým zohledněním odpovídajících referenčních stavů systému, kdy jsou dva systémy odděleny pouze nepropustnou stěnou, jsou termodynamickou operací odstranění této stěny spojeny do nového systému, což vede k následujícímu výrazu:
U0=U1 + U2
Kde U0 je vnitřní energie kombinovaného systému, U1 a U2 jsou vnitřní energie odpovídajících systémů.
Co je druhý termodynamický zákon?
Druhý zákon termodynamiky popisuje, že teplo nemůže samovolně proudit z chladnějšího místa do teplejšího. Je to fyzikální zákon termodynamiky, který popisuje teplo a ztráty při přeměně. Nejjednodušší způsob, jak vyjádřit druhý termodynamický zákon, je „ne všechnu tepelnou energii lze přeměnit na práci“.
Podle jiných verzí tohoto zákona je pojem entropie stanoven jako fyzikální vlastnost termodynamického systému. Druhý termodynamický zákon můžeme formulovat pozorováním „entropie izolovaných systémů ponechaných spontánní evoluci nemůže klesat, protože se vždy dostanou do stavu termodynamické rovnováhy (to se děje tam, kde je entropie při dané vnitřní energii nejvyšší).
Jaký je rozdíl mezi prvním zákonem a druhým zákonem termodynamiky?
Termodynamika označuje odvětví fyzikální vědy, které se zabývá vztahy mezi teplem a jinými formami energie, jako je mechanická, elektrická nebo chemická energie. Klíčový rozdíl mezi prvním zákonem a druhým zákonem termodynamiky je ten, že první termodynamický zákon říká, že energii nelze vytvořit ani zničit a celkové množství energie ve vesmíru zůstává stejné, zatímco druhý termodynamický zákon popisuje, že teplo nemůže samovolně proudit z chladnějšího místa do teplejšího.
Níže uvedená infografika představuje rozdíly mezi prvním a druhým termodynamickým zákonem v tabulkové formě pro srovnání vedle sebe.
Shrnutí – první zákon versus druhý zákon termodynamiky
První zákon termodynamiky popisuje, že vnitřní energie systému je rozdílem mezi energií, kterou systém absorbuje z okolí, a prací, kterou systém na okolí vykoná. Druhý termodynamický zákon popisuje, že teplo nemůže spontánně proudit z chladnějšího místa do teplejší oblasti. Toto je klíčový rozdíl mezi prvním zákonem a druhým zákonem termodynamiky.
