Ključna razlika med prvim in drugim zakonom termodinamike je v tem, da prvi zakon termodinamike pravi, da energije ni mogoče ustvariti ali uničiti in skupna količina energije v vesolju ostane enaka, medtem ko drugi zakon termodinamike opisuje naravo energije.
Termodinamika se nanaša na vejo fizikalne znanosti, ki se ukvarja z odnosi med toploto in drugimi oblikami energije, kot je mehanska, električna ali kemična energija.
Kaj je prvi zakon termodinamike?
Prvi zakon termodinamike opisuje, da je notranja energija sistema razlika med energijo, ki jo absorbira iz okolice, in delom, ki ga sistem opravi na okolico. To je različica zakona o ohranitvi energije, ki je prilagojena za termodinamične procese. Razlikuje tri vrste prenosa energije: toploto, termodinamično delo in notranjo energijo.
Prvi zakon termodinamike brez prenosa mase lahko podamo takole:
ΔU=Q – W
V tem izrazu se ΔU nanaša na spremembo notranje energije zaprtega sistema, medtem ko Q označuje količino energije, ki je sistemu dovedena kot toplota, W pa je količina termodinamičnega dela, ki ga sistem opravi na okolica.
Poleg tega prvi zakon termodinamike s potrebami po prenosu mase vključuje nadaljnje pogoje; ob upoštevanju ustreznih referenčnih stanj sistema, ko sta dva sistema ločena le z neprepustno steno, se s termodinamično operacijo odstranitve te stene združita v nov sistem, kar vodi do naslednjega izraza:
U0=U1 + U2
Kjer je U0 notranja energija kombiniranega sistema, sta U1 in U2 notranji energiji ustreznih sistemov.
Kaj je drugi zakon termodinamike?
Drugi zakon termodinamike opisuje, da toplota ne more spontano teči iz hladnejšega v bolj vroče območje. To je fizikalni zakon termodinamike, ki opisuje toploto in izgubo pri pretvorbi. Najenostavnejši način za izražanje drugega zakona termodinamike je "vse toplotne energije ni mogoče pretvoriti v delo."
V skladu z drugimi različicami tega zakona je koncept entropije uveljavljen kot fizična lastnost termodinamičnega sistema. Drugi zakon termodinamike lahko formuliramo z ugotovitvijo, da se entropija izoliranih sistemov, prepuščenih spontanemu razvoju, ne more zmanjšati, ker vedno dosežejo stanje termodinamičnega ravnotežja (to se zgodi tam, kjer je entropija največja pri dani notranji energiji).
Kakšna je razlika med prvim zakonom in drugim zakonom termodinamike?
Termodinamika se nanaša na vejo fizikalne znanosti, ki se ukvarja z odnosi med toploto in drugimi oblikami energije, kot je mehanska, električna ali kemična energija. Ključna razlika med prvim in drugim zakonom termodinamike je v tem, da prvi zakon termodinamike pravi, da energije ni mogoče ustvariti ali uničiti in skupna količina energije v vesolju ostane enaka, medtem ko drugi zakon termodinamike opisuje, da toplota ne more spontano teči iz hladnejše lokacije v bolj vročo.
Spodnja infografika predstavlja razlike med prvim in drugim zakonom termodinamike v obliki tabele za vzporedno primerjavo.
Povzetek – prvi zakon proti drugemu zakonu termodinamike
Prvi zakon termodinamike opisuje, da je notranja energija sistema razlika med energijo, ki jo absorbira iz okolice, in delom, ki ga sistem opravi na okolico. Drugi zakon termodinamike opisuje, da toplota ne more spontano teči iz hladnejšega v bolj vroče območje. To je torej ključna razlika med prvim zakonom in drugim zakonom termodinamike.
