I Zasada Termodynamiki
I zasada termodynamiki to nic innego jak zasada zachowania energii zastosowana do zjawisk cieplnych. Mówi ona, że energia nie może powstać z niczego ani zniknąć, a jedynie zmienić swoją formę. W układzie izolowanym całkowita energia pozostaje stała.
Energię ciała możemy zmienić na dwa sposoby: dostarczając ciepło (Q) lub wykonując pracę (W). Ciepło to energia przekazywana przez zderzenia cząsteczek lub promieniowanie, a praca wiąże się z działaniem siły i przemieszczeniem ciała. Wszystko to wpływa na energię wewnętrzną (Ew) ciała, czyli całkowitą energię wszystkich jego cząsteczek.
Matematycznie I zasadę termodynamiki zapisujemy jako: ΔEw = Q + W. Gdy ciało oddaje energię otoczeniu, to Q lub W przyjmują wartości ujemne. W procesach adiabatycznych (bez wymiany ciepła z otoczeniem) wzór upraszcza się do ΔEw = W.
⚡ Ciekawostka: Dzięki procesom adiabatycznym w górach jest zwykle chłodniej niż na nizinach - powietrze wznoszące się rozszerza się i ochładza, mimo że nie wymienia ciepła z otoczeniem!
W codziennym życiu I zasada termodynamiki pozwala nam zrozumieć, jak działają silniki spalinowe. Energia wewnętrzna paliwa podczas spalania zamienia się częściowo w pracę - gorący gaz pcha tłok, napędzając samochód czy inną maszynę.



