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Der 1. Hauptsatz der Thermodynamik

Allgemeines über den 1. Hauptsatz der Thermodynamik:
Der 1. Hauptsatz der Thermodynamik befasst sich mit den quantitativen Beziehungen zwischen Wärmeenergie und anderen Energieformen. Man kann auch eine mathematische Aussage über den 1. Hauptsatzes der Thermodynamik geben. So verbietet der erste Hauptsatz der Thermodynamik jede Energieerzeugung aus dem Nichts, so gibt es keine Maschinen, die einen Wirkungsgrad von über 100% haben (Beweis: D U = D W + D Q = 0 => D W = - D Q (maximal))
 

Der 1. Hauptsatz der Thermodynamik
In einem abgeschlossenen System ist die innere Energie U konstant, d.h. die Änderung der Inneren Energie     DU ist gleich Null .
Anmerkung: Jedes System besitzt einen bestimmten Energieinhalt (Innere Energie U) und setzt sich aus den verschiedenen Energieformen (beispielsweise kinetischer Energie, Rotationsenergie und Schwingungsenergie der Teilchen) zusammen.
 
 

Anwendung des 1. Hauptsatzes:
Der 1. Hauptsatz der Thermodynamik ist eine Form des Energieerhaltungssatzes und sagt aus, dass Energieformen ineinander umwandelbar sind, aber keine Energie erschaffen werden kann, die Summe aller Energieformen ist konstant. Somit bedeutet das für ein geschlossenes System, dass die Änderung der inneren Energie eines gleich der Summe der Änderung der Wärme D Q und der Änderung der Arbeit D W ist. D U = D W + D Q. Die gesamte Energiemenge in einem System, das von einem Zustand 1 in den Zustand 2 übergegangen ist, ist folglich die Summe der als Wärme und Arbeit zugeführten oder abgeführten Energien.

Bei einem abgeschlossenen System kann weder Wärme noch Arbeit oder sonst eine Energie entweichen. Eine Veränderung in einem abgeschlossenen System kann demnach weder zu einer Zunahme noch zu einer Abnahme der inneren Energie, sondern nur zu einer Umverteilung der Energiemenge zwischen den unterschiedlichen Formen, führen.

 

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