Eerste wet van de thermodynamica
Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood
- Berichten: 682
Eerste wet van de thermodynamica
Goede dag,
De eerste wet van de thermodynamica bij een gesloten systeem is:
Q = ΔU + W
Stel je de volgende situatie voor:
Volgens de eerste wet van de thermodynamica geldt nu, dat de hoeveelheid toegevoerde warmte gelijk is, aan de toename van de inwendige energie.
Maar volgens de formule van Boyle - Gay Lussac:
(p V) / T = n R T
Zal ook de druk toenemen, omdat de temperatuur toeneemt en het volume constant is, duidelijk...
Alleen, dat zou volgens mij dan ook moeten betekenen dat het volume energie (p maal V) toeneemt.
Maar uit de eerste wet van de thermodynamica blijkt dat dit echter niet...
Echter in de wet van behoud van energie, staat Q + p1V1 + ... + ... = ΔU + W + p2V2 + ... + ...
Dus waarom is de eerste wet van de thermodynamica dan niet als volgt:
Q = ΔU + W + ΔpV
Alvast bedankt!
De eerste wet van de thermodynamica bij een gesloten systeem is:
Q = ΔU + W
Stel je de volgende situatie voor:
Volgens de eerste wet van de thermodynamica geldt nu, dat de hoeveelheid toegevoerde warmte gelijk is, aan de toename van de inwendige energie.
Maar volgens de formule van Boyle - Gay Lussac:
(p V) / T = n R T
Zal ook de druk toenemen, omdat de temperatuur toeneemt en het volume constant is, duidelijk...
Alleen, dat zou volgens mij dan ook moeten betekenen dat het volume energie (p maal V) toeneemt.
Maar uit de eerste wet van de thermodynamica blijkt dat dit echter niet...
Echter in de wet van behoud van energie, staat Q + p1V1 + ... + ... = ΔU + W + p2V2 + ... + ...
Dus waarom is de eerste wet van de thermodynamica dan niet als volgt:
Q = ΔU + W + ΔpV
Alvast bedankt!
Help WSF met het vouwen van eiwitten en zo ziekten als kanker en dergelijke te bestrijden in de vrije tijd van je chip:
http://www.wetenschapsforum.nl/index.ph ... opic=59270
http://www.wetenschapsforum.nl/index.ph ... opic=59270
-
- Berichten: 26
Re: Eerste wet van de thermodynamica
srry ik zie het al domme vraag (dit bedoel ik op men eigen vraag daarom heb ik men post bewerkt, srry als je dit verkeerd begreep )
Maar uw volume verandering zit al in W dus dan zou het alleen + delta p moeten zijn als het iets zou zijn... maar ik ben nu even aan het denken waar die in zit
Maar uw volume verandering zit al in W dus dan zou het alleen + delta p moeten zijn als het iets zou zijn... maar ik ben nu even aan het denken waar die in zit
-
- Berichten: 26
Re: Eerste wet van de thermodynamica
U is toch de inwendige energie? is dit niet gelijk aan de kinetische energie plus de potentiele energie?
Als p stijgt gaat dan een van deze niet ook stijgen?
Als p stijgt gaat dan een van deze niet ook stijgen?
- Berichten: 2.902
Re: Eerste wet van de thermodynamica
Wanneer je in een gesloten systeem zit met een veranderlijke samenstelling dan krijg je de eerste hoofdwet in diffrentiaalvorm: zie wikipediaArie Bombarie schreef:De eerste wet van de thermodynamica bij een gesloten systeem is:
Q = ΔU + W
Volgens de eerste wet van de thermodynamica geldt nu, dat de hoeveelheid toegevoerde warmte gelijk is, aan de toename van de inwendige energie + de geleverde arbeid !!.
Maar volgens de formule van Boyle - Gay Lussac:
(p V) / T = n R T
Zal ook de druk toenemen, omdat de temperatuur toeneemt en het volume constant is, duidelijk...
Omdat het volume constant blijft wil dit zeggen dat er GEEN arbeid W geleverd word, enkel de inwendige energie van het systeem gaat veranderen (ΔU)
BOINC mee met het WSF-team: <a href="http://www.wetenschapsforum.nl/index.ph ... opic=60653" target="_blank">http://www.wetenschapsforum.nl/index.ph ... c=60653</a>
- Berichten: 682
Re: Eerste wet van de thermodynamica
De inwendige energie bestaat uit de Ekin, de Epot en de intramoleculaire van de moleculen zelf...U is toch de inwendige energie? is dit niet gelijk aan de kinetische energie plus de potentiele energie?
Als p stijgt gaat dan een van deze niet ook stijgen?
Oftewel:
Het is energie in de vorm van:
a. Kinetische energie van de moleculen
b. Potentiele energie van de moleculen, die zijn oorzaak vindt in de onderlinge aantrekkingskracht van de moleculen.
c. Intramoleculaire energie. Dit is energie die in de moleculen zelf zit.
Wanneer je het over een ideaal gas hebt, vallen b en c weg en hou je dus de kinetische energie van de moleculen over.
Dat betekent dan dus ook wanneer je een ideaal gas isochoor verwarmt, de kinetische energie van de moleculen toeneemt en daarmee ook de inwendige energie.
Ik bedoelde hiermee mijn voorbeeld, en in mijn voorbeeld wordt er naar mijn mening geen arbeid geleverd oftewel, hier zou volgens de eerste wet van de thermodynamica gelden dat de hoeveelheid toegevoerde warmte gelijk is aan de toename van de inwendige energie.Volgens de eerste wet van de thermodynamica geldt nu, dat de hoeveelheid toegevoerde warmte gelijk is, aan de toename van de inwendige energie + de geleverde arbeid !!.
Klopt, maar de druk gaat toch echter ook toenemen? En daarmee lijkt mij dat het volume-energie dus ook toeneemt...Maar volgens de formule van Boyle - Gay Lussac:
(p V) / T = n R T
Zal ook de druk toenemen, omdat de temperatuur toeneemt en het volume constant is, duidelijk...
Omdat het volume constant blijft wil dit zeggen dat er GEEN arbeid W geleverd word, enkel de inwendige energie van het systeem gaat veranderen (ΔU)
Wat wordt er precies onder een veranderlijke samenstelling gezien?Wanneer je in een gesloten systeem zit met een veranderlijke samenstelling dan krijg je de eerste hoofdwet in diffrentiaalvorm: zie wikipedia
De wet van de thermodynamica is volgens mij wel goed toepasbaar op het volgende voorbeeld:
Stel dat dit proces isotherm gebeurd.
Volgens de eerste wet van de thermodynamica is Q = ΔU + W, maar omdat T2 - T1 hier gelijk aan 0 is volgt er:
Q = W, oftewel alle toegevoerde warmte wordt hier in arbeid omgezet. Dit lijkt me volledig te kloppen, want het volume energie veranderd in dit geval niet omdat de temperatuur niet veranderd...
Alleen in mijn eerste voorbeeld is dat wel het geval, dus lijkt me dat je daar de volume energie nog bij op moet tellen...
Help WSF met het vouwen van eiwitten en zo ziekten als kanker en dergelijke te bestrijden in de vrije tijd van je chip:
http://www.wetenschapsforum.nl/index.ph ... opic=59270
http://www.wetenschapsforum.nl/index.ph ... opic=59270
- Berichten: 10.561
Re: Eerste wet van de thermodynamica
W=pV, dus ΔW=pΔV + VΔp.
De uitspraak
In je eerste voorbeeld is dus
Q = ΔU + VΔp
De uitspraak
klopt dus niet.Omdat het volume constant blijft wil dit zeggen dat er GEEN arbeid W geleverd word, enkel de inwendige energie van het systeem gaat veranderen (ΔU)
In je eerste voorbeeld is dus
Q = ΔU + VΔp
Cetero censeo Senseo non esse bibendum
- Berichten: 2.902
Re: Eerste wet van de thermodynamica
Inderdaad Marko, je hebt gelijk !!Marko schreef:W=pV, dus ΔW=pΔV + VΔp.
In je eerste voorbeeld is dus
Q = ΔU + VΔp
BOINC mee met het WSF-team: <a href="http://www.wetenschapsforum.nl/index.ph ... opic=60653" target="_blank">http://www.wetenschapsforum.nl/index.ph ... c=60653</a>
- Berichten: 682
Re: Eerste wet van de thermodynamica
W = pV klopt naar mijn mening niet en dus ook ΔW=pΔV + VΔp niet.Marko schreef:W=pV, dus ΔW=pΔV + VΔp.
In je eerste voorbeeld is dus
Q = ΔU + VΔp
W = [int]p dV => W = p (V2-V1)
Want wanneer de druk van een gas toeneemt en het volume niet, zal het gas geen arbeid hebben verricht lijkt mij...
Help WSF met het vouwen van eiwitten en zo ziekten als kanker en dergelijke te bestrijden in de vrije tijd van je chip:
http://www.wetenschapsforum.nl/index.ph ... opic=59270
http://www.wetenschapsforum.nl/index.ph ... opic=59270
- Berichten: 2.902
Re: Eerste wet van de thermodynamica
Dat had ik enkele posts hiervoor toch al verteld !!Arie Bombarie schreef:W = pV klopt naar mijn mening niet en dus ook ΔW=pΔV + VΔp niet.
W = [int]p dV => W = p (V2-V1)
Want wanneer de druk van een gas toeneemt en het volume niet, zal het gas geen arbeid hebben verricht lijkt mij...
Het bovenstaande is inderdaad correct, ik was de theorie van Marko met iets anders aan het verwarren.
BOINC mee met het WSF-team: <a href="http://www.wetenschapsforum.nl/index.ph ... opic=60653" target="_blank">http://www.wetenschapsforum.nl/index.ph ... c=60653</a>
- Berichten: 10.561
Re: Eerste wet van de thermodynamica
dW is per definitie pdV + Vdp. In die gevallen waarin p constant is kun je dat inderdaad schrijven als pdV, maar dat is geen algemeenheid.
Cetero censeo Senseo non esse bibendum
- Berichten: 10.561
Re: Eerste wet van de thermodynamica
Sorry, ik zit onzin te praten. Zonder volume-verandering is er inderdaad geen volume-arbeid.
In het systeem dat je eerst schetst geldt dus inderdaad Q=ΔU
Alleen begrijp ik niet goed wat je nu met die volume-energie bedoelt.
Als je warmte toevoert aan een gas zal de inwendige energie stijgen, oftewel de temperatuur (=energie per vrijheidsgraad). Dit uit zich in een toegenomen kinetische energie/snelheid van de moleculen.
Omdat de snelheid is toegenomen, neemt ook de kracht toe waarmee de deeltjes met elkaar en met de wand botsen, en dus de druk.
Dat is de samenhang tussen toegenomen temperatuur en toegenomen druk. Je volume-energie is de inwendige energie.
In het systeem dat je eerst schetst geldt dus inderdaad Q=ΔU
Alleen begrijp ik niet goed wat je nu met die volume-energie bedoelt.
Als je warmte toevoert aan een gas zal de inwendige energie stijgen, oftewel de temperatuur (=energie per vrijheidsgraad). Dit uit zich in een toegenomen kinetische energie/snelheid van de moleculen.
Omdat de snelheid is toegenomen, neemt ook de kracht toe waarmee de deeltjes met elkaar en met de wand botsen, en dus de druk.
Dat is de samenhang tussen toegenomen temperatuur en toegenomen druk. Je volume-energie is de inwendige energie.
Cetero censeo Senseo non esse bibendum
- Berichten: 2.902
Re: Eerste wet van de thermodynamica
Heb je hier ergens eenbon voor ? Ik kan daar nergens iets van terugvinden ?dW is per definitie pdV + Vdp. In die gevallen waarin p constant is kun je dat inderdaad schrijven als pdV, maar dat is geen algemeenheid.
De formule die ik kan
\(dW= p \cdot dV \)
is dus een vereenvoudigde versie volgens jou ?Deze verklaring klopt denk ik beter dan de vorige .Marko schreef:Sorry, ik zit onzin te praten. Zonder volume-verandering is er inderdaad geen volume-arbeid.
In het systeem dat je eerst schetst geldt dus inderdaad Q=ΔU
Alleen begrijp ik niet goed wat je nu met die volume-energie bedoelt.
Als je warmte toevoert aan een gas zal de inwendige energie stijgen, oftewel de temperatuur (=energie per vrijheidsgraad). Dit uit zich in een toegenomen kinetische energie/snelheid van de moleculen.
Omdat de snelheid is toegenomen, neemt ook de kracht toe waarmee de deeltjes met elkaar en met de wand botsen, en dus de druk.
Dat is de samenhang tussen toegenomen temperatuur en toegenomen druk. Je volume-energie is de inwendige energie.
BOINC mee met het WSF-team: <a href="http://www.wetenschapsforum.nl/index.ph ... opic=60653" target="_blank">http://www.wetenschapsforum.nl/index.ph ... c=60653</a>
- Berichten: 682
Re: Eerste wet van de thermodynamica
Klopt, alleen zover was ik in het begin ook .Ruben01 schreef:Dat had ik enkele posts hiervoor toch al verteld !!
Het bovenstaande is inderdaad correct, ik was de theorie van Marko met iets anders aan het verwarren.
De wet van behoud van energie is volgens mij:Marko schreef:Sorry, ik zit onzin te praten. Zonder volume-verandering is er inderdaad geen volume-arbeid.
In het systeem dat je eerst schetst geldt dus inderdaad Q=ΔU
Alleen begrijp ik niet goed wat je nu met die volume-energie bedoelt.
Als je warmte toevoert aan een gas zal de inwendige energie stijgen, oftewel de temperatuur (=energie per vrijheidsgraad). Dit uit zich in een toegenomen kinetische energie/snelheid van de moleculen.
Omdat de snelheid is toegenomen, neemt ook de kracht toe waarmee de deeltjes met elkaar en met de wand botsen, en dus de druk.
Dat is de samenhang tussen toegenomen temperatuur en toegenomen druk. Je volume-energie is de inwendige energie.
Q + p1V1 + ... + ... = ΔU + W + p2V2 + ... + ...
En dan op de ... komen nog dingen als potentiële en kinetische energie, wat betreft mijn voorbeeld niet belangrijk.
Ik snap dat de inwendige energie toeneemt, maar de term p2V2 wordt toch ook groter dan p1V1? De term pV is volgens mij volume-energie, wat dus zou betekenen dat wanneer je iets verwarmt, de inwendige energie toeneemt, de druk en daarbij ook het volume-energie...
Heeft iemand toevallig de volledige wet van behoud van energie ergens online staan (incl. de termen als inwendige energie, warmte, kinetische energie etc.)? Ik kan hem niet vinden namelijk...
Help WSF met het vouwen van eiwitten en zo ziekten als kanker en dergelijke te bestrijden in de vrije tijd van je chip:
http://www.wetenschapsforum.nl/index.ph ... opic=59270
http://www.wetenschapsforum.nl/index.ph ... opic=59270
- Berichten: 10.561
Re: Eerste wet van de thermodynamica
Nee, zoals ik al zei, ik zat onzin te praten.Ruben01 schreef:Heb je hier ergens eenbon voor ? Ik kan daar nergens iets van terugvinden ?
De formule die ik kan is dus een vereenvoudigde versie volgens jou ?
Voor volume-arbeid geldt dW=p*dV
en @Arie
Nee, de wet van behoud van energie is niet Q + p1V1 + ... + weet ik veel wat.
Cetero censeo Senseo non esse bibendum
- Berichten: 2.242
Re: Eerste wet van de thermodynamica
Nee hoor, arbeid is geen toestandsfunctie. Thermodynamishe arbeid wordt gedefinieerd alsdW is per definitie pdV + Vdp. In die gevallen waarin p constant is kun je dat inderdaad schrijven als pdV, maar dat is geen algemeenheid.
\(W_C = - \int_C p \cdot dV\)
De "thermodynamische equivalent" van behoud van energie is gewoonweg de eerste hoofdwet.Heeft iemand toevallig de volledige wet van behoud van energie ergens online staan (incl. de termen als inwendige energie, warmte, kinetische energie etc.)? Ik kan hem niet vinden namelijk...