¿Cuál es cierto en la Primera ley de la termodinámica: Q=ΔU±W=ΔU±pΔVQ=ΔU±W=ΔU±pΔVQ = \Delta U \pm W = \Delta U \pm p\Delta V o ΔU=ΔQ+ΔWΔU= ΔQ+ΔW\Delta U= \Delta Q + \Delta W ?

¿Cuál es cierto en la Primera ley de la termodinámica:

  1. q = Δ tu ± W = Δ tu ± pag Δ V ? (dónde Δ tu es el cambio de energía interna, W trabajo realizado por el sistema y q = C metro Δ T calor producido por el sistema.)

  2. o Δ tu = Δ q + Δ W ? (dónde Δ tu es el cambio de energía interna, W trabajo realizado por el sistema y q = C metro Δ T calor producido por el sistema.)

El primero de uno del libro de texto finlandés de física, el otro es de aquí .

Respuestas (4)

Es más o menos una cuestión de convención con respecto a quién está trabajando en quién. Para mí, la imagen conceptualmente más clara es la versión de wikipedia,

Δ tu = Δ q + Δ W ,
es decir, que el cambio en la energía interna del sistema es igual al calor entregado más el trabajo realizado sobre el sistema. (¡Tenga en cuenta, sin embargo, la diferencia con lo que cita!) Si uno toma Δ W ser el trabajo realizado por el sistema, entonces su signo cambiará, pero esto, por supuesto, no cambia el contenido físico de la ley. ¡Si tienes dudas, ponlo en palabras! Una vez que tenga claro lo que significa cada símbolo, las señales seguirán automáticamente.

Sin embargo, un par de advertencias: tenga en cuenta que q como tal es un término engañoso. Solo se pueden asignar cantidades de calor a los procesos, lo cual se enfatiza con la notación Δ q .

siento que Δ q no es una notación particularmente obvia para enfatizar ese punto ocho. Sugiere que algo en particular, "un calor", se cambia y, por lo tanto, refuerza la idea equivocada. En vez de Δ q , Creo Δ H tu sería una mejor notación por ejemplo.
Uno nunca debe escribir Δ W o Δ q . El trabajo y el calor no son variables de estado que puedan medirse al principio y al final de un proceso. Son procesos dependientes de la ruta que solo se pueden asignar a los procesos. Δ q implica que usted está tomando algún tipo de q F − q i , que es una tontería.
@Jerry pero eso no es lo que Δ significa en este caso. Se refiere a la cantidad de calor transferido dentro o fuera del sistema. No creo que la notación sea tan mala siempre que tengamos claro lo que significa.
@DavidZaslavsky: eso es exactamente lo que q y W Referirse a. Y es confuso cuando tienes Δ 's que significa EXACTAMENTE que se establece en igualdad con ellos. Δ S ≡ S F − S i , Δ V ≡ V F − V i , y Δ tu ≡ tu F − tu i . Si utiliza Δ W decir lo que dices, entonces Δ W = − PAG Δ V es una 'ecuación' desconcertante
@Jerry "eso es exactamente lo que q y W refer to" es solo una definición de una notación particular, no un argumento a favor de usarla. De todos modos, uso el Δ por coherencia, para equilibrar los cambios en ambos lados de la ecuación al igual que equilibramos diferenciales. W = − PAG Δ V me confunde tanto como Δ W = − PAG Δ V te confunde Para cantidades que no son variables de estado, la Δ se entiende (por mí y por otros) que se refiere a un total acumulado de la cantidad transferida durante el proceso en particular. Sin embargo, estoy de acuerdo con que existan ambas notaciones.
@DavidZaslavsky: Probablemente estoy de mal humor después de tener que explicar esto de la cabeza de los estudiantes demasiadas veces. Todavía siento que esta notación sería casi el único lugar en toda la ciencia donde Δ (cantidad) no significa "cambio en (cantidad)".
@Jerry bastante, y definitivamente puedo ver el beneficio de impulsar ecuaciones sin Δ en un contexto educativo si eso es lo que se necesita para que los estudiantes entiendan lo que realmente está sucediendo.
¡Vamos! Como se mencionó anteriormente, esta respuesta tiene deltas en todos los lugares equivocados. No debería votar esto o elegirlo como la respuesta correcta, ¡es muy engañoso!
¿Tienes alguna referencia que explique por qué? q es engañoso y Δ q debe usarse en su lugar? El calor no es una función de estado, por lo que, para el significado habitual de Δ , Δ q ni siquiera está definido. Lamentablemente, muchos artículos de Wikipedia también están equivocados, y la primera ley simplemente debería escribirse Δ tu = W + q .
¿ Podría eliminar los deltas delante de W y Q? No tienen sentido y son una catástrofe pedagógica.
@EricDuminil Puede sugerir una edición de la notación que no le resulte objetable.
Gracias por la propuesta. yo borraría Δ frente a cada W y q , déjalo para tu porque es una función de estado, y elimine el último párrafo. Es un cambio bastante grande, no me gustaría hacerlo sin su aprobación primero.
@EricDuminil Como dije, proponga una edición y, si no estoy de acuerdo, volveré a editar. (Por otro lado, al hacerlo, aborde el hecho de que la notación de OP incluye los deltas, por lo que la diferencia debe abordarse y explicarse). Esta es una respuesta muy antigua y no he tenido ningún contacto con la termodinámica en un contexto educativo desde hace más de una década. Claramente, esta respuesta molesta a las personas, por lo que debería editarse, pero no creo que deba ser yo quien lo haga. Entonces, si realmente te sientes tan convencido al respecto, haz una propuesta sólida en lugar de solo una queja.

Lo cierto es que es ley de conservación de la energía. En particular establece: Q= Del(U) + W,

U: energía interna. Es decir, la energía total dada a un sistema hace dos cosas, primero hace que el sistema realice el trabajo útil deseado y segundo cambia la energía interna del sistema. El trabajo puede ser positivo o negativo según W=q(dv). Ejemplo: si el gas en el pistón se expande y cuando el gas en el pistón está bajo compresión, el trabajo realizado sería positivo y negativo respectivamente. :)

Para mi es

delta(q) = delta(u) + w

delta(q) es el cambio de calor del sistema, delta(u) es el cambio de energía interna del sistema y w es el trabajo realizado por el sistema. delta(w) simplemente no tiene sentido para mí ya que w por sí mismo significa el cambio de energía. Además, escribirlo de esta manera le permite usar partes de la declaración en otros lugares también. Por ejemplo, cambio en la entropía delta(s) = delta(q) / T. Y el trabajo total realizado por el sistema en un proceso adiabáticow = nRTln(v2/v1)

La respuesta anterior, en mi opinión, está a medias. El uso del término delta es bastante engañoso, como se señala en los comentarios. Ahora, según casi todos los libros de texto principales y mi profesor, que también es un autor destacado, la I Ley de la termodinámica se puede establecer como:

Q = ΔE + W

donde Q es la transferencia de calor a través del límite del sistema, W es la transferencia de trabajo a través del límite del sistema y ΔE es el cambio de energía del sistema. Aquí, la energía del sistema 'E' incluye el modo de energía macroscópica (energías cinética y potencial de la mayor parte) y el modo de energía microscópica (energía interna que incluye la energía cinética de traslación, la energía cinética de rotación, la energía potencial de vibración, la energía química, etc. de cada molécula). El signo de Q y W depende de la convención de signos utilizada. Por lo tanto, no necesita incluir los signos +- en la ecuación, ¡ya que solo tenderá a confundirlo!

La declaración anterior da una imagen completa de la I Ley de la Termodinámica para un 'Sistema Cerrado' que experimenta un 'Cambio de Estado'.

¿¿¿Como serio??? ¡Me gustaría seriamente una explicación para ese voto negativo! Es la respuesta más completa que puedes encontrar para esa pregunta.
Todos sus puntos son correctos, pero parece que se pierde el espíritu de la pregunta. el signo de q y W dependen de la convención de signos utilizada, de hecho, y la pregunta es cómo implementar las diferentes convenciones de signos, que no ha abordado. (No es mi voto negativo por cierto).
Si revisa mi respuesta, ¡encontrará que he mencionado sobre la convención de signos que afecta los signos + y -! También he mencionado que no es necesario usar estos signos, ¡ya que solo tienden a confundir!
Por el contrario, su respuesta contiene un signo +, que solo es cierto si uno recuerda que W es el trabajo realizado por el sistema y no sobre él. Su respuesta hace poco para aliviar esta confusión, que es el corazón de la pregunta del OP.
¡Hay un signo menos justo al lado del signo +! Que todo el mundo parece haber ignorado convenientemente
Me refiero a la suma en su declaración de la ley, Q = ΔE + W, que cambia a Q = ΔE - W si interpreta W de manera diferente. Proporciona muy poca información sobre cómo distinguir y usar las convenciones de signos de manera consistente, que es el maestro en cuestión aquí.
¿Cuál es cierto en la Primera ley de la termodinámica: Q=ΔU±W=ΔU±pΔVQ=ΔU±W=ΔU±pΔVQ = \Delta U \pm W = \Delta U \pm p\Delta V o ΔU=ΔQ+ΔWΔU= ΔQ+ΔW\Delta U= \Delta Q + \Delta W ?
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