eerste hoofdwet energie

Aline stelde deze vraag op 02 oktober 2005 om 12:18.
Ik snap de 1e hoofdwet van de engergie niet. Q= deltaE(kinetisch) + deltaE(potentieel) + W Zou iemand dit aan mij uit kunnen leggen?

Reacties

Jaap op 03 oktober 2005 om 19:47
Dag Aline,

Een alternatieve uitleg van Q=delta(Ek)+delta(Ep)+Wu is als volgt.

Q is de hoeveelheid warmte-energie (in joule) die je aan het beschouwde systeem toevoert.
delta(Ek) is de toeneming van de kinetische energie van het systeem.
delta(Ep) is de toeneming van de potentiële energie (of inwendige energie) van het systeem.
Wu is de uitwendige arbeid die het systeem verricht op de omgeving.
Alle grootheden uitgedrukt in joule.

Een voorbeeld ter verduidelijking. Stel je systeem is een ijzeren staaf. Je houdt er een vlammetje bij, dus je voert warmte toe. Daarom is Q groter dan nul (positief). De temperatuur van de staaf stijgt. Dat betekent dat de deeltjes in de staaf sneller gaan trillen. Ze krijgen meer kinetische energie Ek. Dus de toeneming van Ek is groter dan nul (er komt Ek bij; als de kinetische energie kleiner wordt, zeggen we dat delta(Ek) kleiner dan nul is, negatief).

Ook zet de staaf uit. De afstand tussen de deeltjes in de staaf neemt iets toe. Zodoende neemt de potentiële (inwendige) energie Ep toe > ook de toeneming van Ep is positief.

Ten slotte is ook Wu positief. Want als de staaf uitzet, duwt hij iets aan het uiteinde opzij, al is het maar lucht. De staaf oefent dus een kracht uit en er is een verplaatsing in diezelfde richting. Dat betekent dat de staaf arbeid Wu verricht op de omgeving.

In dit voorbeeld is elke term positief. In een ander voorbeeld kunnen termen nul of negatief zijn. Maar als Q>0 dan moeten de termen rechts samen (netto) ook > 0 zijn. Ga zelf bij voorbeeld eens na hoe het zit met een ideaal gas dat zo snel (adiabatisch) uitzet, dat er geen warmte-uitwisseling is met de omgeving.

Succes met de thermodynamica,

Jaap K

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Noortje heeft vijfentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Noortje nu over?

Antwoord: (vul een getal in)