הבדלים בין גרסאות בדף "החוק הראשון של התרמודינמיקה"

עריכה (חלוקה לכותרות פנימיות, שינויים סגנוניים)
מ (←‏ניסוח פורמאלי: קישורים פנימיים)
(עריכה (חלוקה לכותרות פנימיות, שינויים סגנוניים))
כאשר <math>U</math> היא ה[[אנרגיה פנימית|אנרגיה הפנימית]] של המערכת, <math>W</math>
ה[[עבודה (פיזיקה)|עבודה]] שבוצעה על המערכת ו- <math>Q</math>
ה[[חום (פיזיקה)|חום]] שזרם לתוך למערכתהמערכת.
 
עבור שינויים [[אינפיניטסימל|אינפיניטיסמאליים]] החוק נכתב בצורה:
כאשר <math>T</math> היא ה[[טמפרטורה]], <math>S</math> ה[[אנטרופיה]], <math>P</math> ה[[לחץ]] ו-<math>V</math> ה[[נפח]].
 
==עבודה==
הביטוי לעבודה שנעשתה על המערכת הוא <math>\ \delta W= - PdV</math>,. וזוהיניתן העבודהלקבל הרגילה,ביטוי כפיזה שאפשרע"י לראותחישוב אםהגידול חושבים על גידול נפחבנפח של מערכת לכיוון אחד במרחק <math>dx</math>, כנגד לחץ <math>P</math>, כאשר שטח המגע בין המערכת לבין הסביבה הוא <math>A</math>. במקרה זה העבודה האינפיטיסימאלית שהמערכת מבצעת היא:
:<math>\delta W_{sys\rightarrow sur} = F \cdot dx = PA \cdot \frac{dV}{A} = PdV</math>.
העבודה שמתבצעת על המערכת היאשווה מינוסבגודלה עבודהוהפוכה זו.בסימנה דרךלעבודה אחרתשהמערכת לראותמבצעת, אתולכן הסיבההביטוי למינוסהמתקבל היאהוא: <math>\ \delta W= - PdV</math>.<br />
שכשהמערכת מגדילה את הנפח, הכוח שמופעל עליה פועל נגד כיוון ההתפשטות שלה.
ניתן להסביר אינטואיטיבית את הערך השלילי של העבודה בכך שכשהמערכת מגדילה את הנפח, הכוח שמופעל עליה פועל נגד כיוון ההתפשטות שלה, ואילו כאשר נפח המערכת קטן, הכוח שמופעל עליה פועל עם כיוון ההתכווצות. לכן הסימן של העבודה שמתבצעת על המערכת יהיה תמיד הפוך לסימן של ההתפשטות: כאשר המערכת מתפשטת נקבל עבודה שלילית, וכאשר היא מתכווצת נקבל עבודה חיובית.
הביטוי לחום שנכנס למערכת הוא <math>\delta Q= TdS</math>, כאשר מושג האנטרופיה הומצא למעשה משום ש <math>\delta Q</math> אינו דיפרנציאל שלם, כלומר הגודל <math>Q</math> אינו פונקציית מצב, והיה צורך למצוא גודל שהוא כן פונקציית מצב ושעבורו יהיה אפשר לכתוב דיפרנציאל. הסימן הוא חיובי, שכן כאשר זורם חום למערכת, גדלה האנטרופיה שלו.
 
==חום==
אבר נוסף שנכנס לחוק לעתים קשור באפשרות להוצאת או הוספת חלקיקים למערכת. איבר זה הוא
הביטוי לחום שנכנס למערכת הוא <math>\delta Q= TdS</math>.<br />
<math> \sum_i \mu_i d N_i \,\!</math>, כאשר <math>N_i</math> הוא מספר החלקיקים מסוג <math>i</math> במערכת, ו<math>\mu_i</math> האו ה[[פוטנציאל כימי|פוטנציאל הכימי]] עבור סוג זה, כך שאפשר לכתוב את החוק כ:
הביטוי לחום שנכנס למערכת הוא <math>\delta Q= TdS</math>, כאשר מושג האנטרופיה הומצא למעשה משום ש <math>\delta Q</math> אינו דיפרנציאל שלם, כלומר הגודל <math>Q</math> אינו פונקציית מצב, והיהולכן היה צורך למצוא גודל שהוא כן פונקציית מצב ושעבורו יהיה אפשר לכתוב דיפרנציאל. הסימןלשם הואכך חיובי,נטבע שכן כאשר זורם חום למערכת, גדלהמושג [[אנטרופיה|האנטרופיה]].<br שלו./>
הסימן הוא חיובי, שכן כאשר זורם חום למערכת, גדלה האנטרופיה שלו.
 
==איברים נוספים==
אבראיבר נוסף שנכנס לחוק לעתים קשור באפשרות להוצאת או הוספת חלקיקים למערכת. איבר זה הוא
<math> \sum_i \mu_i d N_i \,\!</math>, כאשר <math>N_i</math> הוא מספר החלקיקים מסוג <math>i</math> במערכת, ו<math>\mu_i</math> האוהוא ה[[פוטנציאל כימי|פוטנציאל הכימי]] עבור סוג זה, כך שאפשר לכתוב את החוק כ:
<math>\ dU = TdS - PdV+ \sum_i \mu_i d N_i</math>.
 
63

עריכות