Het belangrijkste verschil tussen de eerste wet en de tweede wet van de thermodynamica is dat de eerste wet van de thermodynamica stelt dat energie niet kan worden gecreëerd of vernietigd en dat de totale hoeveelheid energie in het universum hetzelfde blijft, terwijl de tweede wet van de thermodynamica beschrijft de aard van energie.
Thermodynamica verwijst naar de tak van de natuurwetenschap die zich bezighoudt met de relaties tussen warmte en andere vormen van energie, zoals mechanische, elektrische of chemische energie.
Wat is de eerste wet van de thermodynamica?
De eerste wet van de thermodynamica beschrijft dat de interne energie van een systeem het verschil is tussen de energie die het uit de omgeving absorbeert en de arbeid die het systeem op de omgeving verricht. Dit is een versie van de wet van behoud van energie die is aangepast voor thermodynamische processen. Het onderscheidt drie soorten energieoverdracht: warmte, thermodynamisch werk en interne energie.
We kunnen de eerste wet van de thermodynamica als volgt geven zonder massaoverdracht:
ΔU=Q – W
In deze uitdrukking verwijst ΔU naar de verandering in de interne energie van een gesloten systeem, terwijl Q de hoeveelheid energie aangeeft die aan het systeem wordt geleverd als warmte, terwijl W de hoeveelheid thermodynamisch werk is die door het systeem wordt gedaan op de omgeving.
Bovendien omvat de eerste wet van de thermodynamica met behoefte aan massaoverdracht verdere voorwaarden; rekening houdend met de overeenkomstige referentietoestanden van het systeem, wanneer twee systemen alleen worden gescheiden door een ondoordringbare wand, worden ze gecombineerd tot een nieuw systeem door middel van thermodynamische verwijdering van deze wand, wat leidt tot de volgende uitdrukking:
U0=U1 + U2
Waar U0 de interne energie van het gecombineerde systeem is, zijn U1 en U2 de interne energieën van de corresponderende systemen.
Wat is de tweede wet van de thermodynamica?
De tweede wet van de thermodynamica beschrijft dat de warmte niet spontaan van een koudere locatie naar een warmere plek kan stromen. Het is de natuurkundige wet van de thermodynamica die warmte en verlies bij de omzetting beschrijft. De eenvoudigste manier om de tweede wet van de thermodynamica uit te drukken is: "niet alle warmte-energie kan worden omgezet in arbeid."
Volgens de andere versies van deze wet is het concept van entropie vastgesteld als een fysieke eigenschap van een thermodynamisch systeem. We kunnen de tweede wet van de thermodynamica formuleren door de observatie de entropie van geïsoleerde systemen die aan spontane evolutie zijn overgelaten, kan niet afnemen omdat ze altijd in een toestand van thermodynamisch evenwicht komen (dit gebeurt waar de entropie het hoogst is bij de gegeven interne energie).
Wat is het verschil tussen de eerste wet en de tweede wet van de thermodynamica?
Thermodynamica verwijst naar de tak van de natuurwetenschap die zich bezighoudt met de relaties tussen warmte en andere vormen van energie, zoals mechanische, elektrische of chemische energie. Het belangrijkste verschil tussen de eerste wet en de tweede wet van de thermodynamica is dat de eerste wet van de thermodynamica stelt dat energie niet kan worden gecreëerd of vernietigd en dat de totale hoeveelheid energie in het universum hetzelfde blijft, terwijl de tweede wet van de thermodynamica beschrijft dat de warmte kan niet spontaan van een koudere plek naar een warmere plek stromen.
De onderstaande infographic presenteert de verschillen tussen de eerste wet en de tweede wet van de thermodynamica in tabelvorm voor vergelijking naast elkaar.
Samenvatting – Eerste wet versus tweede wet van de thermodynamica
De eerste wet van de thermodynamica beschrijft dat de interne energie van een systeem het verschil is tussen de energie die het uit de omgeving absorbeert en de arbeid die het systeem op de omgeving verricht. De tweede wet van de thermodynamica beschrijft dat de warmte niet spontaan van een koudere plek naar een warmere plek kan stromen. Dit is dus het belangrijkste verschil tussen de eerste wet en de tweede wet van de thermodynamica.
