Tofauti kuu kati ya sheria ya kwanza na sheria ya pili ya thermodynamics ni kwamba sheria ya kwanza ya thermodynamics inasema kwamba nishati haiwezi kuundwa au kuharibiwa, na jumla ya wingi wa nishati katika ulimwengu hubakia sawa, wakati sheria ya pili. ya thermodynamics inaeleza asili ya nishati.
Thermodynamics inarejelea tawi la sayansi ya kimwili ambayo inashughulikia mahusiano kati ya joto na aina nyingine za nishati kama vile nishati ya mitambo, umeme au kemikali.
Sheria ya Kwanza ya Thermodynamics ni nini?
Sheria ya kwanza ya thermodynamics inaeleza kuwa nishati ya ndani ya mfumo ni tofauti kati ya nishati inayonyonya kutoka kwa mazingira na kazi inayofanywa na mfumo kwenye mazingira. Hili ni toleo la sheria ya uhifadhi wa nishati ambayo inabadilishwa kwa michakato ya thermodynamic. Inatofautisha aina tatu za uhamishaji wa nishati: joto, kazi ya halijoto na nishati ya ndani.
Tunaweza kutoa sheria ya kwanza ya thermodynamics bila uhamisho wa wingi kama ifuatavyo:
ΔU=Q – W
Katika usemi huu, ΔU inarejelea badiliko la nishati ya ndani ya mfumo funge, wakati Q inaashiria wingi wa nishati inayotolewa kwa mfumo kama joto, wakati W ni kiasi cha kazi ya thermodynamic inayofanywa na mfumo kwenye mazingira.
Aidha, sheria ya kwanza ya thermodynamics yenye mahitaji ya uhamisho wa wingi inahusisha masharti zaidi; kwa akaunti ya kutosha ya majimbo ya marejeleo yanayolingana ya mfumo, wakati mifumo miwili imetenganishwa tu na ukuta usioweza kupenyeza, huunganishwa kuwa mfumo mpya na operesheni ya thermodynamic ya kuondolewa kwa ukuta huu, ambayo husababisha usemi ufuatao:
U0=U1 + U2
Ambapo U0 ni nishati ya ndani ya mfumo uliounganishwa, U1 na U2 ni nishati za ndani za mifumo inayolingana.
Sheria ya Pili ya Thermodynamics ni nini?
Sheria ya pili ya thermodynamics inaeleza kuwa joto haliwezi kutiririka kutoka eneo lenye baridi zaidi hadi eneo lenye joto zaidi moja kwa moja. Ni sheria ya kimwili ya thermodynamics inayoelezea joto na hasara katika uongofu. Njia rahisi zaidi ya kuelezea sheria ya pili ya thermodynamics ni "si nishati yote ya joto inaweza kubadilishwa kuwa kazi."
Kulingana na matoleo mengine ya sheria hii, dhana ya entropy imeanzishwa kama sifa halisi ya mfumo wa halijoto. Tunaweza kuunda sheria ya pili ya thermodynamics kupitia uchunguzi entropy ya mifumo iliyotengwa iliyoachwa kwa mageuzi ya hiari haiwezi kupungua kwa sababu daima hufika katika hali ya usawa wa thermodynamics (hii hutokea ambapo entropy ni ya juu zaidi katika nishati iliyotolewa ya ndani).
Nini Tofauti Kati ya Sheria ya Kwanza na Sheria ya Pili ya Thermodynamics?
Thermodynamics inarejelea tawi la sayansi halisi ambalo hushughulikia mahusiano kati ya joto na aina nyingine za nishati kama vile nishati ya mitambo, umeme au kemikali. Tofauti kuu kati ya sheria ya kwanza na ya pili ya thermodynamics ni kwamba sheria ya kwanza ya thermodynamics inasema kwamba nishati haiwezi kuundwa au kuharibiwa na jumla ya kiasi cha nishati katika ulimwengu hubakia sawa, wakati sheria ya pili ya thermodynamics inaeleza kwamba joto haliwezi kutiririka kutoka eneo lenye baridi zaidi hadi eneo lenye joto zaidi kwa hiari.
Infografia iliyo hapa chini inawasilisha tofauti kati ya sheria ya kwanza na sheria ya pili ya thermodynamics katika muundo wa jedwali kwa ulinganishi wa ubavu.
Muhtasari – Sheria ya Kwanza dhidi ya Sheria ya Pili ya Thermodynamics
Sheria ya kwanza ya thermodynamics inaeleza kuwa nishati ya ndani ya mfumo ni tofauti kati ya nishati inayonyonya kutoka kwa mazingira na kazi inayofanywa na mfumo kwenye mazingira. Sheria ya pili ya thermodynamics inaelezea kuwa joto haliwezi kutiririka kutoka eneo lenye baridi hadi eneo lenye joto zaidi kwa hiari. Kwa hivyo, hii ndiyo tofauti kuu kati ya sheria ya kwanza na sheria ya pili ya thermodynamics.
