Skip to main content
Global

3.1: Utangulizi wa Sheria ya Kwanza ya Thermodynamics

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    175585

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    Joto ni uhamisho wa nishati kutokana na tofauti ya joto kati ya mifumo miwili. Joto linaelezea mchakato wa kubadili kutoka kwa aina moja ya nishati hadi nyingine. Injini ya gari, kwa mfano, huwaka petroli. Joto huzalishwa wakati mafuta ya kuchomwa moto yanabadilishwa kuwa zaidi\(\ce{CO2}\) na\(\ce{H2O}\), ambayo ni gesi kwenye joto la mwako. Gesi hizi hutumia nguvu kwenye pistoni kupitia uhamisho, kufanya kazi na kugeuza nishati ya kinetic ya pistoni kuwa aina nyingine-ndani ya nishati ya kinetic ya gari; katika nishati ya umeme ili kuendesha plagi za cheche, redio, na taa; na kurudi katika nishati iliyohifadhiwa katika betri ya gari.

    Picha ya satellite ya kaskazini mashariki mwa China. Mawingu hufunika sehemu ya mtazamo. Sehemu ya chini ya kushoto ya picha inafichwa na smog.
    Kielelezo\(\PageIndex{1}\): dhaifu baridi mbele ya hewa inasubu smog wote katika kaskazini mashariki mwa China katika kubwa smog blanketi juu ya Bahari ya Njano, kama alitekwa na NASA Terra satellite katika 2012. Ili kuelewa mabadiliko katika hali ya hewa na hali ya hewa, kama tukio lililoonyeshwa hapa, unahitaji ujuzi kamili wa thermodynamics. (mikopo: mabadiliko ya kazi na NASA)

    Nishati huhifadhiwa katika mchakato wote, ikiwa ni pamoja na wale wanaohusishwa na mifumo ya thermodynamic. Majukumu ya uhamisho wa joto na mabadiliko ya ndani ya nishati hutofautiana kutoka mchakato hadi mchakato na kuathiri jinsi kazi inafanywa na mfumo katika mchakato huo. Tutaona kwamba sheria ya kwanza ya thermodynamics inaelezea kuwa mabadiliko katika nishati ya ndani ya mfumo hutoka kwa mabadiliko ya joto au kazi. Kuelewa sheria zinazoongoza michakato ya thermodynamic na uhusiano kati ya mfumo na mazingira yake kwa hiyo ni muhimu katika kupata ujuzi wa kisayansi wa matumizi ya nishati na nishati.