القانون الأول للديناميكا الحرارية للنظام المغلق-المفتوح

القانون الأول للديناميكا الحرارية للنظام المغلق

dQ= dU + dW

حيث :

(dQ)هي كمية الحرارة التي تخرج من أو تنتقل إلى النظام.

(dU)هو التغير في الطاقة الداخلية للنظام 

وهي هنا دالة لدرجة الحرارة فقط (U = f(T.

(dW)هو الشغل المبذول على أو من النظام.

 فإذا كان النظام غازا فيكون الشغل 

هو حاصل ضرب الضغط p في تغير الحجم dV :

dW = p. dV

نلاحظ أن كل من dQ وdU وdW وحدتها وحدة طاقة أي جول

 وينطبق ذلك أيضا على حاصل الضرب p. dV 

فيمكن إثبات أن وحدته هي الجول.

القانون الأول للديناميكا الحرارية للنظام المفتوح

dQ-dW=dH +dKin+dPot

حيث: dQ كمية الحرارة المضافة أو المنزوعة من النظام،

dW الشغل المبذول من النظام أو عليه

dH التغير في السخانة ( المحتوي الحراري) H

dKin التغير في طاقة الحركة (Kinetic energy)

dPot التغير في طاقة الوضع (Potential energy).

في حالة الحجم الثابت

V=ثابت

 وهذا يعنى أن: dV=0

 وبالتالى لا شغل يؤدى dW = 0

و هذا يعنى أن كمية الحرارة التي يمتصها النظام تتناسب مع الزيادة في درجة الحرارة.

و تكون :

dU= dH

أي يكون التغير في السخانة مساويا للتغير في الطاقة الداخلية.

في حالة درجة الحرارة الثابتة

تكون dT = 0

وهذا يعنى أن dU = 0

و في هذة الحالة تكون dH = dW

أي أن كمية الحرارة التي يمتصها النظام تساوى الشغل المبذول بواسطة الغاز.